Schalen von Krebstieren machen Akkus "grün"
Chitosan ersetzt laut Studie der University of Maryland Elektrolyte aus langlebigen Kunststoffen
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Schalen von Krebstieren: Diese eignen sich für grünere Batterien (Foto: Liangbing Hu, umd.edu) |
Baltimore (pte002/05.09.2022/06:05)
Forscher der University of Maryland http://umd.edu haben eine neue umweltfreundliche Batterie zur Speicherung von Strom aus Wind- und Solargeneratoren entwickelt. In der Neuentwicklung stecken Elektrolyte aus einem Gel, das aus biologischem Chitosan gewonnen wird. Chitosan wiederum entstammt Chitin. Dafür gibt es diverse Quellen, "darunter die Zellwände von Pilzen und die Exoskelette von Krebstieren wie Krabben", sagt Forschungsleiter Liangbing Hu. Zunächst hat das Konzept bei einem Akku auf Zinkbasis funktioniert, der allerdings nur für stationäre Nutzung geeignet ist.
Einsatz in Lithium-Ionen-Akkus
Die Entwickler hoffen auch auf einen Einsatz in E-Autos dominierenden Lithium-Ionen-Batterien. Denn diese seien derzeit alles andere als grün. E-Autos emittieren laut Hu zwar während der Fahrt weder Schadstoffe noch CO2 und schützen so Natur und Klima. Die Emissionen würden jedoch an den Kraftwerken frei. Abgesehen von der Energie, die zur Herstellung benötigt würden und Emissionen verursachen, seien auch viele Bauteile nicht umweltkonform.
"Zum Beispiel brauchen Polypropylen- und Polycarbonat-Separatoren, die in Lithium-Ionen-Batterien weitverbreitet sind, Hunderte oder Tausende von Jahren, um sich zu zersetzen und die Umweltbelastung zu erhöhen", weiß Hu. Zudem benötigten Batterien einen Elektrolyten, um Ionen zwischen positiv und negativ geladenen Anschlüssen hin und her zu transportieren. Ein Elektrolyt kann eine Flüssigkeit, Paste oder Gel sein, und viele Batterien verwenden brennbare oder korrosive Chemikalien.
Kaum Verluste nach 1.000 Zyklen
"Zink ist in der Erdkruste häufiger vorhanden als Lithium. Generell sind gut entwickelte Zinkbatterien billiger und sicherer", ist Hu überzeugt. Die Zink-Chitosanbatterie habe auch nach 1.000 Lade- und Entladezyklen noch eine Energieeffizienz von 99,7 Prozent, was sie zu einer praktikablen Option für die Speicherung von Strom mache. Hu und sein Team wollen noch andere umweltschädliche Materialien in Batterien durch grüne Lösungen ersetzen.
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