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Chlorid-Ionen-Akku

Batterien könnten in Zukunft mit dem umweltverträglichen, leicht verfügbaren und kostengünstigen Chlorid anstelle des wesentlich selteneren Lithiums funktionieren.

Bis 2020 wünscht sich die Bundesregierung eine Million batteriebetriebene Fahrzeuge auf deutschen Straßen. Mit dem Zuwachs an Elektromobilität wird sich auch die Nachfrage nach neuen und nachhaltigen Batteriesystemen erhöhen.

Stand der Technik

Weiter müssen nachhaltig verfügbare und sichere Lösungen für stationäre Stromspeicher entwickelt werden. Ein Ziel der Forschung ist deshalb, Akkumulatoren zu entwickeln, die mit umweltverträglichen, leicht verfügbaren und kostengünstigen Rohstoffen eine gute Leistung bringen.

Technologie

Wissenschaftler am Institut für Nanotechnologie (INT) des KIT arbeiten an einem wiederaufladbaren Batterietyp, der zukünftig die Verwendung von vielfältigen Basismaterialien möglich machen könnte. Insbesondere haben die Forscher einen Akku entwickelt, bei dem Chlorid-Ionen anstelle der heute meist verwendeten Lithium-Ionen für den Ladungsausgleich sorgen. Die Anode (negative Elektrode) enthält ein Metall, das mit Chlorid-Ionen reagieren oder diese einlagern kann. Die Kathode (positive Elektrode) ist aus einem Chlorid eines weiteren Metalls oder einer Legierung hergestellt. Chlorid-Ionen können sowohl in das Anoden- als auch in das Kathodenmaterial ein- und ausgelagert werden. Die Wissenschaftler haben speziell für diese Anwendung Elektrolyte entwickelt, die sich durch eine hohe Leitfähigkeit für Chlorid-Ionen auszeichnen.

Vorteile

Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich: Das Konzept beinhaltet nachhaltigere Möglichkeiten der Batterieherstellung als es momentan Lithium-Akkumulatoren bieten. Denn Chlorid ist, unter anderem als Bestandteil von Kochsalz, kostengünstig und in praktisch unbegrenzter Menge verfügbar. Die Batterie lässt sich zudem schnell be- und entladen, zeigt nur sehr geringes Gefahrenpotenzial und liefert eine hohe Sicherheit vor Kurzschlüssen, da es nicht wie bei Lithium-Ionenakkus zur Bildung sogenannter Dendrite kommt. Die Speicherkapazität der Zelle ist vergleichbar mit der eines Natrium-Ionenakkus. Ihre Einsatzmöglichkeiten könnten im portablen und stationären Bereich liegen.

Optionen für Unternehmen

Das KIT sucht Partner, die Interesse haben, die Technologie weiterzuentwickeln und anzuwenden.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr. Aude Pélisson-Schecker, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanagerin Energie, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-25335

E-Mail: pelisson-schecker@kit.edu

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