„Atmende“ Batterien: Forscher entwickeln Technologie für Mars-Kolonien – und die Erde
Lithium-CO2-Batterien zur Stromversorgung von Mars-Kolonien. (Foto: Frame Stock Footage/Shutterstock)
Lithium-CO2-Batterien versprechen eine umweltfreundliche Art der Stromversorgung der Zukunft. Zum einen sollen sie mehr Energie speichern können als aktuelle Lithium-Ionen-Batterien. Zudem binden sie CO2.
Durchbruch bei Lithium-CO2-Batterien
Bisher hatten die Lithium-CO2-Batterien aber mit Effizienzproblemen zu kämpfen, da sie nicht lange hielten, schwer zu laden und auf teure und seltene Materialien wie Ruthenium oder Platin angewiesen waren. Einem Forschungsteam der University of Surrey ist jetzt ein Durchbruch gelungen, wie es in einer Mitteilung heißt.
Demnach besteht die Lösung des Problems in einem kostengünstigen und effizienten Katalysator, den die Forscher:innen entwickelt haben. Dabei griffen sie auf Cäsiumphosphomolybdat (CPM) zurück.
Speichern mehr Energie als Lithium-Ionen-Batterien
Mithilfe einer Kombination aus Computermodellen und Labortests zeigte sich, dass diese einfache Änderung dazu führte, dass die Batterien nicht nur 2,5 Mal mehr Energie als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien speichern konnten. Sie benötigen auch deutlich weniger Strom zum Aufladen.
Und sie funktionieren zuverlässig über mehr als 100 Ladezyklen. Aber: Auf dem Markt befindliche Lithium-Ionen-Batterien halten mehr als 1.000 Ladezyklen durch.
Entsprechend sehen die Forscher:innen noch Luft nach oben. Immerhin zeigte sich, dass das bei der Absorption von CO2 entstehende Lithiumcarbonat einfacher entfernt werden kann als die Rückstände in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Das sorgt theoretisch für eine deutlich längere Lebensdauer.
Energieversorger für Mars-Kolonien
Der vielleicht wichtigste Faktor, der für die Verwendung von Lithium-CO2-Batterien spricht, ist aber, dass diese CO2 binden. Dadurch sind sie zum einen gut für die Stromversorgung von potenziellen Mars-Kolonien geeignet. Schließlich besteht die Mars-Atmosphäre zu 95 Prozent aus CO2.
Auf der Erde hätte die Batterietechnologie wiederum das Zeug, durch die Aufnahme von CO2-Emissionen aus der Umgebungsluft doppelt positiv zur Energiewende beizutragen.
Batterietechnologie soll noch verbessert werden
Die Forscher:innen sehen in ihrer Entwicklung vor allem einen Türöffner für noch bessere, einfachere und kostengünstiger herzustellende Lithium-CO2-Batterien. Insbesondere, indem sie Alternativen zu Cäsium suchen und Tests mit unterschiedlichem CO2-Druck durchführen.
Die Ergebnisse hat das Forschungsteam in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht.
