Technik

Natrium-Ionen-Batterie dank Janus-Graphen

Forscher der Technischen Universität Chalmers haben Kapazität um das Zehnfache gesteigert

Göteborg (pte020/26.08.2021/11:30) – Die Herstellung von Natrium-Ionen-Batterien, die ebenso leistungsfähig sind wie die heute genutzten Lithium-Ionen-Batterien, rückt laut Forschern der Technischen Universität Chalmers http://chalmers.se mit einem Graphen namens Janus näher. Die Kapazität soll um das Zehnfache gesteigert worden sein. Allerdings lässt sich das nicht ohne weiteres vom Laborstadium zur technischen Reife bringen, heißt es.

Platten und Abstandshalter

Aleksandar Matic und Jinhua Sun haben eine der beiden Elektroden für Natrium-Ionen-Batterien, die Anode, aus mehreren Platten von Janus-Graphen aufgebaut. Zwischen diesen befinden sich Abstandshalter, die sicherstellen, dass sich die Natriumionen einnisten, damit Strom gespeichert wird. Bei Lithium ist das nicht nötig, weil sie kleiner sind und deshalb im Graphen genug Platz haben. “Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, Graphenschichten in eine geordnete Struktur zu bringen, die zu Natriumionen passt”, sagt Matic.

Der Beiname Janus passt in einem noch weiteren Sinn. Im alten Rom war er der Gott des Neuanfangs. Der wäre in Sachen Stromspeicherung dringend nötig, denn Lithium ist ein relativ seltenes und damit teures Metall. Die daraus hergestellten Batterien sind zu teuer, als dass eine Elektrifizierung des Verkehrs schnell zu erreichen wäre. Natrium ist dagegen fast unerschöpflich etwa im Meer in Form von Salz enthalten.

Keine industriellen Anwendung

“Unser Janus-Material ist noch weit von industriellen Anwendungen entfernt, aber die neuen Ergebnisse zeigen, dass wir die ultradünnen Graphenplatten – und den winzigen Raum dazwischen – für die Energiespeicherung mit hoher Kapazität konstruieren können”, so Vincenzo Palermo, Professor für Materialwissenschaften an der Chalmers-Hochschule. “Wir freuen uns sehr, ein Konzept mit kosteneffizienten, reichlich vorhandenen und nachhaltigen Metallen präsentieren zu können.”

 

Quelle: www.pressetext.com


Bildnachweise: Darstellung der neuen Anode (Grafik: Marcus Folino und Yen Strandqvist) (nach Reihenfolge im Beitrag sortiert)

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