Preiswerter Hochtemperatur-Akku

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Preiswerter Hochtemperatur-Akku
Preiswerter Hochtemperatur-Akku

Das MIT-Spin-Off LMBC (Liquid Metal Battery Corporation) aus Cambridge, MA (USA) hat das Prinzip eines Hochtemperatur-Akkus vorgestellt, der bei 700 °C auf der Basis von Magnesium, Antimon und Metallsalzen operiert. Die negative Elektrode besteht dabei aus Magnesium, der Elektrolyt aus dem Salz-Gemisch MgCl2–KCl–NaCl und die positive Elektrode aus Antimon. Weiter von Relevanz dürfte sein, dass sowohl Bill Gates als auch die französische Total zu den Investoren gehören.

 

Bei der Entwicklung dieses Akku-Typs stand das Ziel im Vordergrund, einen preiswerten Energiespeicher gerade für alternative Energiequellen wie Wind- und Solarstrom zu realisieren, der in kürzester Zeit große Energiemengen zu auch für Energieversorger akzeptablen Preisen zu realisieren – die verwendeten Metalle kosten in größeren Mengen zwischen 5 und 10 $ pro kg. Die gespeicherte Energie kann bei diesem Akku-Typ innerhalb von Millisekunden abgerufen werden.

 

Der prinzipielle Aufbau ist so, dass in einen passenden Behälter lediglich die Metalle und die Salze als Mahlgut eingefüllt werden müssen. Wird das Gemisch erhitzt, dann bilden sich auf Grund von Dichteunterschieden etc. automatisch drei Phasen aus Magnesium (oben) und einem Magnesium-Antimon-Gemisch (unten) sowie dazwischen die Salze als Elektrolyt. Die abgebildete Grafik zeigt die Vorgänge beim Laden und Entladen dieses Akkus. Beim Laden wandern Magnesium-Ionen von unten nach oben und beim Entladen passiert das Umgekehrte.


Der Akku erreicht eine Stromdichte von zur Zeit 100 mA/cm2.  Bisherige Untersuchungen zeigten nach 30 Zyklen noch keine nennenswerten Verschleißerscheinungen. Die Ladesschlussspannung beträgt 0,85 V. Bei einer Effektivität von 97% für die Ladung und 71 % für die Spannung beträgt der kombinierte Wert für die Energie 69 %. Aufgrund der Temperatur und sonstiger konstruktiver Eigenschaften ist solch ein Akku lediglich für stationären Einsatz bei größeren Leistungen gedacht. Nach diesen ersten Tests muss noch weiter geforscht werden, denn nur wenn sich eine hohe Korrosionsfestigkeit und Stabilität der eingesetzten Materialien zeigt, ist diese Technik als Energie-Puffer geeignet.

 

Bild: ACS, Bradwell et al.

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