Lithium-Ionen-Batterien sind fester Bestandteil unseres Alltags. Sie sind in elektrischen Zahnbürsten, Laptops, Fernbedienungen und Smartphones vertreten. Wir fahren dank ihnen mit E-Rollern, E-Bikes oder E-Autos durch die Gegend. Doch die Akkus sind nicht unumstritten.
Denn so hilfreich und nachhaltig sie in einigen Bereichen sind, Lithium-Batterien haben viele Nachteile: Sie können für Mensch und Umwelt schädlich sein. Schon 168 Milligramm Lithium reichen im Blut aus, um einen Menschen zu töten. Auch die Gewinnung des Rohstoffes geschieht häufig unter menschenunwürdigen Bedingungen.
Für Endverbraucher:innen können die Akkus sogar zur Gefahr werden. Geraten dsie in Brand, ist dieser nur schwer zu löschen. Außerdem sind die Batterien relativ teuer.
Eine neue Batterieart könnte nun Abhilfe schaffen.
Neuartige Batterie wird mit Wasser betrieben
Nun hat ein internationales Forschungsteam eine neue Batterieart entwickelt, die eine viel sichere Alternative bietet. Denn die neu entwickelte Batterie wird nicht mit brennbaren Elektrolyten betrieben, sondern mit Wasser. Das Paper, das im Journal Advanced Materials erschienen ist, geht ins Detail, wie genau eine Batterie mit Wasser betrieben werden kann.
Gegenüber der Online-Magazin Fast Company hat der Forschungsleiter Tianyi Ma, Professor an der australischen RMIT-Universität, erzählt: „Die Brandgefahr ist viel geringer, selbst wenn in der Batterie etwas schiefgeht.“ Doch auch in anderen Bereichen hat die Wasserbatterie die Nase vorn.
Denn auch preislich ist die Wasserbatterie den Lithium-Ionen-Batterien überlegen. Gegenüber Fast Company sagte Ma aus, dass Wasserbatterien 20 bis 75 US-Dollar pro Kilowattstunde kosten könnten. Lithium-Ionen-Batterien haben währenddessen einen Preis zwischen 150 und 300 Dollar pro Kilowattstunde.
Dass der neue Akku so viel günstiger ist, liegt auch an den weiteren Materialien. Statt teurem Lithium würden bei Wasserbatterien nur noch Magnesium oder Zink gebraucht werden. Diese Rohstoffe sind nicht nur einfacher zu beschaffen, sondern kommen auch häufiger in der Natur vor. Während laut der United States Geological Survey (USGS) aus dem Jahr 2023 die weltweiten Lithium-Reserven ungefähr 26 Millionen Tonnen betragen, betragen die Vorräte bei Zink, dem am 23. meist vorkommende Element auf der Erde, über 1,9 Milliarden Tonnen.
Die Materialien in Wasserbatterien sind außerdem weniger giftig und die Batterien lassen sich leichter recyceln.
Noch viel Forschung nötig
Einige Hindernisse gibt es allerdings noch, bis wir bald unsere E-Autos mit Wasser betreiben. In der Studie wurde schon ein Problem früherer Modelle gelöst. Bei alten Batterien konnten sich auf dem Metall winzige Spitzen bilden, die zu Kurzschlüssen geführt haben. Nun ist das Problem behoben, wodurch sich die Lebensdauer der Wasserbatterien verlängert werden konnte.
Doch die neuen Akkus können Lithium-Ionen-Batterien nicht in jedem Anwendungsfeld ersetzen. Durch eine geringere Energiedichte der Wasserbatterien wird beispielsweise mehr Platz für die selbe Leistung benötigt. Die Batterien würden bei einem Tesla mehr als dreimal so viel Platz einnehmen wie die herkömmlichen Batterien. Nützlich könnte die Wasser-Lösung allerdings bei E-Bikes und E-Rollern werden. Diese Geräte brauchen einen geringeren Energiespeicher als Autos, da sie leichter sind.
Bis die Wasserbatterie die Lithium-Ionen-Batterie in jedem Bereich ersetzen könnte, wird es wohl noch ein bisschen dauern.
