Neuer Lithium-Akku mit Abfallgraphit

16. Oktober 2017, 13:21 Uhr
Kish-Graphit-Flocken. Bild: EMPA, ETH Zürich
Kish-Graphit-Flocken. Bild: EMPA, ETH Zürich
Forscher der EMPA (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) haben zusammen mit Experten der ETH Zürich einen neuen Ansatz entwickelt, mit dem sich Akkus aus Abfall-Graphit und recycelten Metallen herstellen lassen. Dazu stellen sie das Prinzip des Lithium-Ionen-Akkus auf den Kopf. Ein so aufgebauter wäre preisgünstiger und laut ersten Experimenten auch langlebiger.

Während im Lithium-Ionen-Akku der Minuspol (die Kathode beim Laden) aus Graphit besteht, ist beim neuartigen Akku der Pluspol aus Graphit (beim Laden die Anode). In den Graphit-Zwischenräumen lagern sich organische Anionen ein, die einen größeren Durchmesser als Metallionen aufweisen. Die Kathode (beim Laden) ist beim neuen Akku dagegen aus Metall. Laut den Forscher eignet sich Abfall-Graphit besonders, das bei der Stahlherstellung anfällt und "Kish-Graphit" genannt wird.

Auch natürlicher Graphit eignet sich gut, wenn er in groben Flocken hergestellt wird und nicht allzu fein vermahlen ist. Der Grund: Die Graphitschichten liegen an den Bruchkanten offen und die dicken Anionen können leichter in die Struktur eindringen. Fein vermahlener Graphit, wie er üblicherweise in Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz kommt, eignet sich für das neue Konzept kaum: Durch das Vermahlen werden die blätterartigen Graphitschichten geknickt wie bei einer zerknüllten Papierkugel. In diesen geknüllten Graphit können nur kleine Lithium-Ionen eindringen, die dickeren Anionen der neuen Batterie dagegen nicht.
 
Kommentare werden geladen...
Verwandte Artikel