Langlebigere Zink-Luft-Akkus: TU Darmstadt entwickelt neuen Katalysator
Chemiker der TU Darmstadt haben einen Katalysator aus Eisen-Nickel-Nanopartikeln auf Kohlenstoff entwickelt. Im Experiment überstand eine Zink-Luft-Batterie damit bis zu 500 Lade- und Entladezyklen.
Symbolbild · Foto: Laserlicht / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (zugeschnitten und skaliert)
Zink-Luft-Batterien gelten als vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus: Theoretisch können sie bis zu fünfmal mehr Energie speichern. Ihr Schwachpunkt ist die Lebensdauer beim Wiederaufladen, denn an der Luftelektrode laufen beim Laden und Entladen zwei unterschiedliche Sauerstoffreaktionen ab, die einen guten Katalysator erfordern.
Ein Team um Prof. Jörg J. Schneider vom Fachbereich Chemie der TU Darmstadt hat dafür nur wenige Nanometer große Spinell-Teilchen aus Eisen und Nickel an Kohlenstoff-Nanomaterialien gebunden, in deren Oberfläche Stickstoff und Phosphor eingebaut sind. Der Katalysator unterstützt beide Sauerstoffreaktionen. Im Experiment ließ sich eine damit ausgestattete Batterie bis zu 500-mal laden und entladen.
Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Advanced Science. Der Ansatz setzt an der Dreiphasengrenze an, an der Elektrolyt, Katalysator und Luftsauerstoff zusammentreffen. Die Ergebnisse stammen aus Experimenten; Angaben zur Marktreife macht die Universität nicht.