Die verbesserte Natrium-Schwefel-Batterie soll neue Optionen für die Speicherung von Überschüssen in der Stromerzeugung bieten.
Es gibt gute Neuigkeiten aus der Welt der Energiespeicher. Wissenschafter der School of Chemical and Biomolecular Engineering der University of Sydney haben einen Akku entwickelt, der es mit den weitverbreiteten Lithium-Batterien aufnehmen können soll. Dabei setzt man auf ein an sich bekanntes Verfahren, das aber dank Verbesserungen eine neue Chance bekommt.
Konkret geht es um Energiespeicher, die auf Natrium und Schwefel setzen. Diese Stoffkombination ergibt ein Schmelzsalz, das sich auch aus Meerwasser gewinnen lässt, womit die Herstellungskosten deutlich unter jenen von Lithium-Akkus liegen sollen. Zudem ist ihr Recycling einfacher und billiger. Das Konzept ist an sich seit Jahrzehnten bekannt, bislang allerdings plagte man sich mit geringer Energiedichte und kurzer Lebensdauer. Diese Probleme will das Team aus Australien gelöst haben, berichtet die Uni.
Soll Klimawende beschleunigen
Durch einen Pyrolyse-Prozess (thermo-chemische Umwandlung) und kohlenstoffbasierte Elektroden konnte man die Reaktivität des Schwefels steigern und die Reversabilität der Reaktion zwischen Natrium und Schwefel verbessern. Auf diesem Wege lässt sich bei Zimmertemperatur eine Energiedichte erreichen, die bis zu viermal höher liegt als bei gängigen Lithium-Akkus, und die Lebensdauer massiv steigern.
Die Entwicklung ist primär als künftige Speicherlösung für Stromnetze ausgelegt, insbesondere wenn es darum geht, überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen zu konservieren. "Das ist ein signifikanter Durchbruch für die Entwicklung erneuerbarer Energien, die trotz ihrer langfristigen Kostenersparnis hohe finanzielle Einstiegshürden aufweisen", erklärt dazu Forschungsleiter Shenlong Zhao. "Wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht bläst, brauche wir hochqualitative Speicherlösungen, die leistbar und auch regional einfach zugänglich sind." Die Wissenschafter hoffen, dass ihre Technologie den Ausbau von Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft beschleunigen und so zum Erreichen der Klimaziele beitragen kann.
Der Akku wurde mit Kapazitäten auf Amperestunden-Level erfolgreich im Labor hergestellt und getestet. Die Forscher wollen ihn nun weiter optimieren und anschließend die Kommerzialisierung beginnen. Ein Paper zu ihrer Arbeit haben sie im Journal "Advanced Materials" veröffentlicht. (gpi, 14.12.2022)