Chloridbatterie: Umkehrung der Chemie mit Meerwasser

Aug 09, 2023

12. August 2023

Ellen Phiddian ist Wissenschaftsjournalistin bei Cosmos. Sie hat einen BSc (Honours) in Chemie und Wissenschaftskommunikation sowie einen MSc in Wissenschaftskommunikation, beide von der Australian National University.

Ein Team von US-Forschern hat gezeigt, dass man eine Batterie mit Chloridionen herstellen kann, einem der am häufigsten vorkommenden Ionen im Meerwasser.

Ihr Batterieprototyp, der größtenteils aus Eisen besteht, basiert auf einer neuen chemischen Reaktion, die Chloridionen nutzt, um den Betrieb der Batterie zu unterstützen.

Die Forschung wurde in Chemistry of Materials veröffentlicht.

In ihrer Arbeit sagen die Forscher, dass ihre Entdeckung zu wasserbasierten Batterien führen könnte, die aus Alteisenrost (oder Eisenoxid) hergestellt werden.

Diese Batterien sind zwar wahrscheinlich zu sperrig, um beispielsweise in Autos zu funktionieren, könnten aber für eine kostengünstigere und sicherere Stromspeicherung im Netz verwendet werden.

Eisenoxid könnte eine wichtige Quelle für Batteriematerial sein – allein in den USA landen jedes Jahr über 10 Millionen Tonnen Eisenschrott auf Mülldeponien, von denen viele verrostet sind.

Aber wiederaufladbare Batterien benötigen Materialien, die reversible chemische Reaktionen durchführen können – auf diese Weise laden und entladen sich Batterien – und Chemiker haben sich schwer getan, Eisenoxide dazu zu bringen, dies zu tun.

Diese Studie hat gezeigt, wie Chloridionen, die direkt aus dem Meerwasser stammen könnten, dem Eisen bei seiner Arbeit helfen können.

Das Chlorid bildet einen grünen Rost auf dem Eisen, wodurch es ordnungsgemäß geladen und entladen wird.

Bisher wurde in einem Labor nur gezeigt, dass die Batterie im sehr kleinen Maßstab funktioniert.

Aber die Ergebnisse in diesem kleinen Maßstab sind vielversprechend: Es kann effektiv entladen werden und funktioniert auch nach 400 Zyklen noch gut.

Der leitende Autor Professor Xiaowei Teng, Chemiker am Worcester Polytechnic Institute, sagt, dass das Team die Kosten für die Batterien zwar noch nicht berechnet habe, die Batterie jedoch aufgrund ihrer Zusammensetzung aus reichlich vorhandenen Materialien recht günstig sei.

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Ursprünglich von Cosmos veröffentlicht als Chloridbatterie: Umkehrung der Chemie mit Meerwasser