Uni Berlin erforscht neue Energiespeicher für E-Mobile

Zwei neue chemische Energiespeicher-Techniken erforscht derzeit die Technische Universität Berlin. Die Wissenschaftler testen zum einen Brennstoffzellen, die Alkohol als Energieträger nutzen und als Reichweiten-Verlängerer in Elektroautos dienen könnten. Diese wandeln die chemisch im Alkohol gespeicherte Energie in Strom um, der dann den Elektromotor antreibt. Bisher verhinderte eine zu geringe Leistungsdichte den Einsatz in Fahrzeugen.

Neuartige Katalysator-Materialen, die zur Umwandlung notwendig sind, sollen die Leistungsdichte nun um ein vielfaches erhöhen und so die Größe des benötigten Alkoholtanks minimieren. Vorteile der Alkohol-Brennstoffzelle gegenüber solchen mit Wasserstoff sind ein geringerer Aufwand bei den Sicherheitsvorkehrungen, da keine Hochdrucktanks zum Einsatz kommen, und eine günstigere Herstellung.

Bei dem zweiten Vorhaben versuchen die Wissenschaftler, das Element Lithium, das in vielen modernen Akkus für Elektrofahrzeuge Verwendung findet, durch Magnesium zu ersetzen. Dies böte den Vorteil, dass Magnesium weniger entflammbar und explosiv als Lithium ist und zudem über 100 Mal größere Vorkommen in der Erdkruste existieren. Darüber hinaus erhitzen sich Magnesium-Ionen-Batterien bei zu schnellem Laden oder Überladung nicht so stark wie solche mit Lithium. Das größte Problem ist das chemische Verhalten der Magnesium-Ionen, die zwischen den Batterieelektroden hin und her wandern. Diese vertragen die Abfolge von Auf- und Entladezyklen schlechter als Lithiumionen, was die Lebensdauer der Batterien begrenzt. Um dem entgegenzuwirken, suchen die Forscher nach neuen Elektrodenmaterialien, die Magnesiumionen besser und reproduzierbar aufnehmen und abgeben.