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Zinn-Schwefel-Lithiumionen-Akku als Alternative zu Lithium-Akkus

Wissenschaftler in aller Welt arbeiten derzeit an Techniken für leistungsfähige, leichte und langlebige . Jetzt haben italienische Forscher zwei Technologien zu einem neuartigen Akku gekreuzt, den -Akku, der eine deutlich höhere Energiedichte verspricht.

Bruno Scrosati und Jusef Hassoun von der Universität Rom haben die Vorteile eines -Ionen-Akkus und eines -Schwefel-Akkus kombiniert. Letzterer hat zwar eine höhere Energiedichte als ein -Ionen-Akku. Das Problem ist aber, dass sich seine Elektroden mit der Zeit auflösen.

Außerdem können Lithiumelektroden Verästelungen, sogenannte ausbilden, die Kurzschlüsse verursachen können. Daher enthalten  die Elektroden kommerzieller kein Metall, sondern ein Material, das Lithiumionen aufnehmen und wieder freigeben kann, oft Graphit.

Zinn-Schwefel-Lithium-Ionen-Akku
Abb.: Die theoretische spezifische Energie der Zinn-Schwefel-Lithiumionenbatterie ist mit etwa 1000 Wh/kg fünfmal höher als bei gängigen Batterien mit Schichtmaterialien.
(Bild: Jusef Hassoun, Bruno Scrosati)

Der elektrochemische Prozess des neuen Akkus läuft folgendermaßen ab: An der Kathode wird Lithiumsulfid in elementaren Schwefel und Lithiumionen gespalten. Dabei werden Elektronen abgegeben. Die Lithiumionen wandern durch die Elektrolytmembran zur Anode, wo sie Elektronen aufnehmen und zu ungeladenen Lithiumatomen werden. Letztere werden von den Zinn-Nanopartikeln der Anode in Form einer Legierung gebunden. Der Prozess ist reversibel, sodass der Akku immer wieder aufgeladen werden kann. Mit einer spezifischen Energie von ca. 1100 Wh/kg übertrifft die neue Zelle alle bisherigen lithiummetallfreien Akkus. Mit dieser hohen Energiedichte könnte der neue Akku sich auch als Stromquelle der Wahl für elektrische Fahrzeuge etablieren. 1

  1. Bruno Scrosati; „A High-Performance Polymer Tin Sulfur Lithium Ion Battery“; Angewandte Chemie

Verfasst von

Martin Randelhoff

Herausgeber Zukunft Mobilität. Studium der Raumplanung an der TU Dortmund, Studium der Verkehrswirtschaft an der TU Dresden. Ist interessiert an innovativen Konzepten zum Lösen der Herausforderungen von morgen insbesondere in den Bereichen urbane Mobilität, Verkehr im ländlichen Raum, Wirkung autonomer Fahrzeugsysteme und nachhaltige Verkehrskonzepte.

ein Kommentar

  1. Gerald Astfäller

    ob Politik oder Presse, jeder, der kann, sollte über diese neue Technik berichten, oder gleich in sie investieren, damit endlich ein umweltfreundlicher Durchbruch der Elektrofahrzeuge realisiert wird!!!
    ich könnte mir sogar vorstellen, daß in der Zukunft Flugzeuge mit derartigen Akkus ohne Abgase und dennoch wirtschaftlich fliegen können.
    mfG.
    Gerald

    Antworten

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