Wissenschaftler entwickeln erste Diamantenbatterie: Was sie so besonders macht

Schon 2016 wurde die Idee einer sogenannten Diamantenbatterie erstmals vorgestellt. Der schon damals zuständige Wissenschaftler Tom Scott, Professor an der University of Bristol, kann heute mit einem Team der Universität und der UK Atomic Energy Authority einen großen Erfolg vorweisen. Sie haben eine solche Diamantenbatterie zum ersten Mal erschaffen und in mehreren Szenarien getestet.
Was ist eine Diamantenbatterie?
Bei einer Diamantenbatterie kommt Carbon-14 zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein radioaktives Isotop. Verfällt Carbon-14, entsteht Elektrizität auf einem geringen Niveau. Um diese Elektrizität als Energiespeicher nutzen zu können, haben die Wissenschaftler:innen Carbon-14 in eine Diamantenhülle eingeschlossen. Durch diese Hülle kann die Strahlung von Carbon-14 nicht mehr nach außen dringen und die Batterie somit gefahrlos genutzt werden.
Der Vorteil ist, dass Carbon-14 eine enorme Halbwertszeit hat. Bei dem radioaktiven Isotop liegt die Halbwertzeit bei rund 5.700 Jahren. Die Diamantbatterien wären also in der Lage, über tausende Jahre ihre Energie abzugeben, ohne signifikant an Leistung zu verlieren und dadurch ausgetauscht werden zu müssen.
Wo könnte eine Diamantenbatterie zum Einsatz kommen?
In der Pressemitteilung der UK Atomic Energy Authority werden auch schon mögliche Einsatzgebiete für die neuartige Batterie genannt. So könnte sie etwa in medizinischen Gerätschaften genutzt werden. In Hörgeräten würden sie den Austausch der Energiespeicher überflüssig machen. Selbst Herzschrittmacherpatient:innen müssten sich keiner Operation mehr unterziehen, da die Diamantbatterien ihr Leben lang Energie abgeben.
Die Wissenschaftler:innen glauben zudem, dass die Diamantbatterien in Prozessoren, Smartwatches und sogar kleinen Satelliten zum Einsatz kommen können. Letzteres wird möglich, da die Batterien auch extreme Umgebungen aushalten. So könnten sie nicht nur im Weltall, sondern auch unter Wasser oder in extremer Hitze genutzt werden.
Eine Zukunft mit Diamantbatterien?
Neben ihren Einsatzmöglichkeiten und der langfristigen Energieversorgung bringen die Diamantenbatterien noch weitere Vorteile mit sich. Sollten sie eines Tages massentauglich hergestellt werden können, stünden Lithium-Ionen-Batterien womöglich vor dem Aus. Die Diamantenbatterien sind deutlich kleiner und nicht zuletzt auch umweltfreundlicher, da sie nicht entsorgt werden müssen.
Noch gibt es aber ein paar Fragen zu klären. Zunächst müssen weitere Tests mit den Batterien gemacht und sichergestellt werden, wo sie ohne Probleme zum Einsatz kommen können. Professor Scott sagt dazu: „Wir freuen uns darauf, all diese Möglichkeiten mit unseren Partnern in der Wissenschaft und Industrie über die nächsten Jahre auszuloten“. Zudem steht noch die Frage im Raum, wie teuer die Diamantenbatterien in der Herstellung sein werden.
„Sollten sie eines Tages massentauglich hergestellt werden können, stünden Lithium-Ionen-Batterien womöglich vor dem Aus.“
Durch die lange Halbwertszeit ist die Leistungsabgabe von C14 aber derart gering, dass es für alle Anwendungen die nicht im Milliwatt-Bereich arbeiten nicht in Frage kommt. Von Verfügbarkeit bzw. Herstellungsaufwand mal ganz zu schweigen.