Akku aus Zink und Jod: Zeolith mit einzelnen Eisenatomen übersteht 6.800 Ladezyklen
Ein Team aus Singapur, China und Taiwan nutzt ein poröses Mineralgerüst mit einzelnen Eisenatomen als Elektrolyt. Das macht wässrige Zink-Jod-Akkus deutlich langlebiger.
Symbolbild · Foto: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (zugeschnitten und skaliert)
Zink-Jod-Batterien arbeiten mit einem wässrigen Elektrolyten auf Basis von Zinksulfat. Probleme machen aber gelöste Jodverbindungen, die zwischen den Elektroden hin- und herwandern, sowie ungleichmäßige Zinkablagerungen. Forscher der National University of Singapore, der Hainan-Universität und weiterer Einrichtungen in China und Taiwan stellen in „Nature Communications“ (online seit 24. Oktober) einen quasi-festen Elektrolyten vor.
Dazu kombinieren sie Zeolithe – poröse Minerale –, die mit einzelnen Atomen von Eisen, Kobalt, Nickel oder Kupfer versehen sind, mit einer Zinksulfat-Lösung. Am besten schnitt die Eisen-Variante ab: Sie beschleunigt die Umwandlung des Jods, bremst das Wandern der Polyiodide, stabilisiert das Wasser und sorgt dafür, dass sich Zink gleichmäßig abscheidet.
Bei hoher Stromstärke von 4 Ampere pro Gramm lieferte die Zelle nach 6.800 Zyklen noch 81,2 Milliamperestunden pro Gramm Jod. In Pouch-Zellen, einer praxisnahen Bauform, waren es nach 200 Zyklen 147,6 Milliamperestunden pro Gramm Jod beziehungsweise 52 pro Gramm, bezogen auf die gesamte positive Elektrode.