Lignin als neues Anodenmaterial könnte Lithium-Ionen-Batterie-Herstellung umkrempeln

Lignodepulver, daraus hegestellte Anodenfolie und fertige Batterien (Foto: storaenso.com/en)

Platz für Graphit, das in Lithium-Ionen-Batterien als Elektrodenmaterial verwendet wird, lässt sich aus Abfällen der Zellstoffindustrie herstellen. Das Verfahren hat der finnische Papierhersteller Stora Enso entwickelt. Damit könnte sich Europas Industrie von der grossen Abhängigkeit von China befreien. Von dort kommen aktuell 70 Prozent des weltweiten Bedarfs an dem Rohstoff, der weitgehend bergmännisch gewonnen wird.

Natrium-Metall-Batterien vor dem Durchbruch

Algen: Naturmaterial soll den Weg zu besseren Batterien ebnen (Foto: Ronile, pixabay.com)

Forscher der University of Bristol machen Natrium-Metall-Batterien stabiler, indem sie Dendriten-Bildung an der Anode verhindern. Konkret halten sie die Dendriten mit einem Separator aus Nanomaterialen in Schach, die sie aus Makroalgen gewinnen, die wiederum aus Zellulose bestehen. Dieser wird mit einem Verfahren namens Elektrospinnen hergestellt, das für eine präzise parallele Ausrichtung der Fasern sorgt. Der so hergestellte Separator stoppt nicht nur das Wachstum der Dendriten, sondern verbessert auch noch die elektrischen Eigenschaften.

Lithium-Schwefel-Batterien in greifbarer Nähe

Pyrit oder Katzengold: Das ist eine Quelle für Schwefel (Foto: Stefan Schweihofer, pixabay.com)

Forscher um Jong-Sung Yu vom Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) sind leistungsfähigen und vor allem stabil funkltionierenden Lithium-Schwefel-Batterien einen Schritt näher gekommen. Sie haben das Reagieren von Polysulfid - einer Schwefelverbindung, die sich beim Laden und Entladen der Batterie bildet - mit Lithium, das die Kathode schnell aufzehrt, verhindert.

Empa entwickelt Papierbatterie mit Wasserschalter

Papierbatterie besteht aus zwei in Reihe geschalteten elektrochemischen Zellen (Foto: empa.ch)

Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben eine durch Wasser aktivierbare Einwegbatterie aus Papier entwickelt. Damit liesse sich eine breite Palette von kleinen Einweg-Elektronikgeräten mit geringem Stromverbrauch betreiben, etwa intelligente Etiketten zum Tracking von Objekten, Umweltsensoren oder medizinische Diagnosegeräte.

Hightech-Armbinde wird zur flexiblen Batterie

ower-Block am Oberarm: So könnte die Batterie der Zukunft aussehen (Illustration: eng.kist.re.kr)

Ein neuer Stromspeicher von Forschern des Korea Institute of Science and Technology (KIST) kann sich nicht entzünden oder explodieren, wenn er beschädigt, also mechanisch verformt oder gedehnt wird. Denn laut den Experten lässt sich alles an der Innovation - Elektroden, Elektrolyt, Stromkontakte, Verkapselung - verformen, ohne dass die Batterie an Kapazität verliert, geschweige denn zu brennen beginnt. Gedacht ist sie als Stromspeicher für tragbare Elektronik. Sie könnte etwa in Kleidungsstücke integriert oder direkt auf die Haut geklebt werden.

EU: Akkus in Smartphones sollen leicht austauschbar werden

Symbolbild: Pixabay

Das Parlament der europäischen Union verlangt strengere Regeln bei der Herstellung und Verwertung von Batterien. Konkret sollen Akkus in allen Smartphones und anderen Geräten bis 2024 so eingebaut sein, dass sie von den Konsumenten "leicht und sicher" selbst ausgewechselt werden können, heisst es in dem Gesetzesentwurf, für den in Strassburg eine Mehrheit der Abgeordneten stimmte. Auch besseres Recycling von Altbatterien sei wichtig.

Durchbruch bei Zink-Ionen-Batterien erzielt

Laborforschung an der Universität Tianjin für Zink-Ionen-Batterien (Foto: tju.edu.cn/english)

Der Weg für die ohne giftige Werkstoffe auskommende Zink-Ionen-Batterie ist frei. Denn Forscher der Universität Tianjing haben das Problem der Bildung von Dendriten beim Laden gelöst. Das sind nadelspitze Auswüchse, die sich durch den Elektrolyten bohren und Kurzschlüsse verursachen. Die Folge sind Brände oder gar Explosionen.

Längste Batterie der Welt ist 140 Meter lang

Mit einer Faserbatterie umwickeltes Spielzeug-U-Boot (Foto: mit.edu)

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine neue Lithium-Ionen-Batterie mit 140 Metern Länge entwickelt. Damit ist sie mit Abstand die längste der Welt. Zudem ist sie mit weniger als einem Millimeter sehr dünn und so elastisch, dass sie in Stoffe eingewebt oder um ein Spielzeug-U-Boot gewickelt werden kann, sodass dessen Elektromotor mit Energie versorgt wird.

Neues Recyclingverfahren für Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterie-Schrott (Bild: zVg)

Der Abbau von Rohstoffen für die Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien stellt eine grosse Umweltbelastung dar. Aus diesem Grunde sollen Batterien zukünftig effizienter rezykliert werden. Das ist eines der Ziele des Innosuisse-Forschungsprojektes, das im November am Institut für Intelligente Industrielle Systeme I3S der Berner Fachhochschule BFH in Zusammenarbeit mit dem Start-up Librec, der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) und dem Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB) gestartet ist.

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