Energiespeicher Neuer Elektrolyt für Bau von Magnesium-Schwefel-Batterien

Elektronenmikroskopische Aufnahme des Komposits der Kathode.
Elektronenmikroskopische Aufnahme des Komposits der Kathode.

Magnesium-Schwefel-Batterien enthalten doppelt so viel Energie wie Lithium-Ionen-Batterien. Die Entwicklungen auf diesem Gebiet befinden sich allerdings erst am Anfang. Jetzt haben Forscher am Helmholtz-Institut Ulm einen Elektrolyten vorgestellt, der die Entwicklung neuer Batterien ermöglichen könnte.

Auf Magnesium basierende Batteriezellen gelten derzeit als attraktive Möglichkeit, Lithium in Batterien zu ersetzen. Mit Magnesium lassen sich grundsätzlich höhere Speicherdichten erreichen als mit Lithium. Weitere Vorteile von Magnesium sind, dass es häufig in der Natur vorkommt, ungiftig ist und sich nicht wie Lithium an der Luft zersetzt. Bisher waren die Fortschritte auf diesem Gebiet allerdings gering. Vor allem fehlte es an geeigneten Elektrolyten für das Magnesium, mit denen sich Batterien mit hoher Speicherkapazität und Leistungsdichte bauen lassen.

An dem vom Karlsruher Institut für Technologie gegründeten Helmholtz-Institut Ulm (HIU) konnte ein aussichtsreicher Elektrolyt entwickelt werden, der eine neue Generation von Batterien ermöglichen könnte. Der Elektrolyt weist eine bisher unerreichte elektrochemische Stabilität und einen hohen Wirkungsgrad auf. Zusätzlich ist es möglich, den Elektrolyten in verschiedenen Lösungsmitteln und in hohen Konzentrationen zu verwenden. Er ist chemisch kompatibel mit einer Schwefelkathode.

Ein weiterer Vorteil ist die einfache Herstellung des Elektrolyten. Hier kommen zwei Standardchemikalien zum Einsatz, die man in das gewünschte Lösungsmittel gibt und etwas rührt. Diese Mischung lässt sich danach direkt als Elektrolyt in der Batterie verwenden.