Forscher kommen Batterie der Zukunft näher

Wasser könnte die Basis für zukünftige, besonders preisgünstige aufladbare Batterien bilden. Es ist preisgünstig und fast überall verfügbar, brennt nicht und kann Ionen leiten. Das Problem was bisher jedoch, dass Wasser nur bis zu einer Spannungsdifferenz von 1,23 Volt chemisch stabil ist. Eine Wasserzelle liefert damit dreimal weniger Spannung als eine handelsübliche Lithium-Ionen-Zelle. Für Anwendungen in Elektroautos würde sie sich damit kaum eignen.

Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben nun einen Weg gefunden, um dieses Problem zu lösen. Dazu haben sie eine Salzlösung verwendet, für welches sie das Spezialsalz Natrium-FSI nutzen. Dieses ist extrem gut wasserlöslich. So ist eine Flüssigkeit entstanden, in der sämtliche Wassermoleküle um die positiv geladenen Natrium-Kationen herum in einer Hydrathülle gruppiert sind. Ungebundene Wassermoleküle waren kaum mehr vorhanden. Die Forscher fanden dabei heraus, dass diese Salzlösung eine elektrochemische Stabilität von bis zu 2,6 Volt aufweist. Das ist knapp doppelt so viel wie andere wässrige Elektrolyten.

Das System hat bereits eine Reihe von Lade- und Endladezyklen im Labor überstanden. Allerdings wurden dabei Anoden und Kathoden getrennt geprüft. Nun sollen sie in einer Batterie vereinigt und weiter geprüft werden. „Wenn das Experiment gelingt, rückt die preiswerte Wasser-Batterie in greifbare Nähe“, schreibt die Empa in ihrer Mitteilung. Die Lösung sei unter anderem auch deswegen preisgünstig, weil sich die Natrium-FSI-Zellen ungefährlicher und damit einfacher bauen liessen als Lithium-Ionen-Akkus. ssp