Mit Lavendelöl halten Batterien deutlich länger

Mit #Lavendelöl halten #Batterien deutlich länger

• #MPIKG #Wissenschaftlern gelingt Durchbruch für #Schwefel #Natrium #Stromspeicher der Zukunft

#Potsdam, PTE, 28. Januar 2025

Forscher des Max Planck Instituts für Kolloid und Grenzflächenforschung (MPIKG) nutzen das aus Lavendelöl gewonnene #Linalool in Kombination mit #Schwefel als Kathodenmaterial für Natrium Schwefel Batterien zur Speicherung von #Solarstrom und #Windstrom, der im Augenblick der Erzeugung keine Abnehmer findet. Die beiden Materialien sind billig, weil auf der Erde in großen Mengen vorhanden. #Stromspeicher auf dieser Basis benötigen zudem keine umstrittenen Materialien wie #Kobalt.

Schwefel auf Wanderschaft

Dass die Batterien dennoch über das Forschungsstadium und Prototypenstadium nicht hinausgekommen sind, liegt daran, dass sie schon nach wenigen Lade und Entladezyklen zu schwächeln beginnen. Das liegt vor allem am sogenannten #Schwefel #Shuttling. Dabei bilden sich Polysulfide. Das sind chemische Verbindungen, die Ketten aus Schwefelatomen enthalten und von einer #Elektrode zur anderen wandern und dort eine chemische Verbindung eingehen, die zum Versagen der Batterie führt.

Das verhindert das Team um #Evgeny #Senokos, indem es die Polysulfide in einen Käfig aus #Kohlenstoff einsperren. Das gelingt mit einem nanostrukturierten Material aus Linalool und Schwefel, dessen Poren etwa 100.000 mal feiner sind als ein menschliches Haar, die Polysulfide allerdings einsperren können. Die Bewegung der viel kleineren Natriumionen, die für das Laden und Entladen entscheidend ist, wird dadurch nicht behindert.

Speicherkapazität nimmt zu

So halten die Batteriezellen, die das Potsdamer Team auf dieser Basis entwickelt hat, auch nach 1.500 kompletten Ladezyklen und Entladezyklen noch mehr als 80 Prozent ihrer ursprünglichen Ladekapazität. Damit erweist sich die Batterie laut den Wissenschaftlern als langlebig genug für die praktische Anwendung.

Die Kohlenstoff Nanogefäße, die den Schwefel einschließen, erhöhen nicht nur die Lebensdauer von Natrium Schwefel Batterien, sondern auch deren #Speicherkapazität: Da der Schwefel in dem Käfig fixiert ist, steht er fast vollständig für den Ladevorgang und Entladevorgang zur Verfügung. Das neuartige #Kathodenmaterial kann so mehr als 600 Milliamperestunden pro Gramm liefern. Das ist der höchste Wert, der bislang für diesen Batterietyp erzielt wurde. Dabei werden mehr als 99 Prozent des Schwefels zur #Energiespeicherung genutzt.

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