VC 12

Auf der Suche nach der Super-Batterie – Metall-Sauerstoff-Batterien als zukunftsweisende Alternativen?

Vortragende/r:	Dr. Dominique Rosenberg
Institution:	Europa Universität Flensburg
Datum:	15. November 2022
Zeit:	13:00 - 13:45 Uhr
Raum:	Lloyd2
Plätze:	noch 33 Plätze frei

Lithium-Ionen-Akkumulatoren sind die derzeit am häufigsten eingesetzten elektrochemischen Energiequellen für moderne elektronische Geräte wie Tablets, Smartphones und Co. Auch in der Automobilbranche im Bereich der Elektrofahrzeuge gelten sie als Hoffnungsträger zur Energiespeicherung. Dort werden derzeit große Lithium-Ionen-Aggregate bereits genutzt, allerdings betragen die Reichweiten bisher nur im Mittel zwischen 300-350 km ohne Ladestop. Für einen flächendeckenden Einsatz von Elektroautos sind Akkumulatoren mit deutlich höheren Energiedichten notwendig. Des Weiteren werden Lithium-Ionen-Akkumulatoren im Zuge der Erneuerbaren Energien als Speichermedium diskutiert und eingesetzt. Allerdings ist das System als Energiespeicher wenig geeignet, da die Energiedichten aufgrund der limitierten Intercalation während des Aufladeprozesses beschränkt sind. Daher werden in den aktuellen Forschungen weitere Batterientypen auf Basis von Metall-Sauerstoff-Batterien diskutiert und erprobt, da man sich von diesen Batterien und Akkumulatoren höhere Energiedichten erhofft. Dabei scheinen die Metalle Lithium, Magnesium und Aluminium sowie auch Natrium als besonders günstige Anodenelemente gegenüber einer Luft-Sauerstoff-Kathode.

In dem Vortrag werden einfache, leicht durchführbare elektrochemische Versuche aufgezeigt, mit denen sich Metall-Sauerstoff-Batterien aus Basis von Lithium, Natrium und Magnesium darstellen lassen. Dabei eignet sich die Aktivkohleelektrode mit kurz in der Mikrowelle getrockneter körniger Aktivkohle für die Darstellung der Luftsauerstoffkathode. Insbesondere der Lithium-Sauerstoff-Akku sowie Magnesium-Sauerstoff-Akku scheinen sehr geeignete Systeme zu sein .
Die Versuche werden mit einfachen, handhabbaren Versuchsaufbauten sowie schultauglichen Chemikalien demonstriert und für einen Einsatz in der Schule diskutiert.