Brennstoffzellen produzieren Strom und Wärme, solange Brennstoff zugeführt wird. Eine Brennstoffzelle besteht dabei aus zwei Elektroden. Einer negativen Elektrode, auch als Anode bekannt, und einer positiven Elektrode, auch Kathode genannt, die sandwichartig um einen Elektrolyten angeordnet sind.

Brennstoff- und Elektrolysezellen aus Materialien, die als feste Metalloxide bekannt sind, sind von Interesse, da sie im Elektrolysemodus Strom aus einer sauberen Energiequelle effizient in einen speicherbaren Brennstoff wie Wasserstoff umwandeln, der zur Stromerzeugung verwendet werden kann, wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht. Ihre kommerzielle Lebensfähigkeit wurde jedoch teilweise beeinträchtigt, weil sie sich mit der Zeit abbauen.

Eine funktionierende Brennstoffzelle besteht aus vielen einzelnen Zellen, die übereinandergestapelt und durch Stahlmetallverbindungen verbunden sind, die das Element Chrom enthalten, um das Metall vor Oxidation zu schützen.

Bei hohen Temperaturen kann das jedoch dazu führen, dass Teile des Chroms verdampfen und an die Grenze zwischen Kathode und Elektrolyt wandern, wodurch die Sauerstoffaufnahme vergiftet werden kann. Ab einem gewissen Punkt ist der Wirkungsgrad der Zelle so weit abgesunken, dass sich ein Betrieb nicht mehr lohnt.

„Wenn Sie also die Lebensdauer der Brennstoffzelle verlängern können, indem Sie diesen Prozess verlangsamen oder idealerweise umkehren, könnten Sie einen großen Beitrag zur praktischen Umsetzung leisten“, sagte Harry Teller, Professor Department of Materials Science and Engineering des MIT, gegenüber Electrek. Forscher erreichten genau das, indem sie den Säuregrad der Kathodenoberfläche kontrollierten.

Die Zauberzutat heißt dabei Lithiumoxid. Das Lithium war in der Lage, die Anfangsleistung einer vergifteten Zelle wiederherzustellen. Das Team fand heraus, dass das Lithiumoxid das Chrom effektiv auflöst. Mit mehr Lithium konnte die Leistung sogar über den Ausgangswert hinaus verbessert werden. Diese Technologie könnte ein wichtiger Schlüssel für die Speicherung von Wind- und Sonnenenergie sein.