Graphenano und Universität Valencia
Erste metallfreie Batteriezelle
Graphenano hat mit der Universität Valencia eine Batteriezelle entwickelt, die ohne Stromabnehmer und Anschlüsse aus Metall auskommt. Stattdessen kommen Graphen und Kohlenstoff-Nanomaterialien zum Einsatz. Dies könnte die Betriebssicherheit und Leistungsfähigkeit von Batterien grundlegend verändern.
Im Rahmen eines Projekts haben Graphenano und das Institut für Molekularwissenschaften (ICMol) der Universität Valencia die Stromkollektoren entfernt, die aus Kupfer-, Aluminium- oder Stahlbleche bestehen und in herkömmlichen Batterien dazu dienen, den elektrischen Strom nach außen zu leiten. Gleiches gilt für die Batteriepole (Stromanschlüsse) aus Nickel oder anderen Metallen. Dies könnte den Weg dafür ebnet, sicherere, leichtere und effizientere Batterien herzustellen. Zudem lassen sich diese Zellen sich in herkömmlichen Zell-Montageanlagen fertigen, sodass sich sich diese Technologie ohne übermäßige Investitionskosten umsetzen lässt.
Ersetzt man die in herkömmlichen Batterien eingesetzten Metalle durch Graphen und andere Kohlenstoff-Nanomaterialien – Materialien mit guter elektrischer Leitfähigkeit –, lassen sich Gewicht und Volumen der Komponenten erheblich reduzieren, die Energiedichte um 30 bis 60 Prozent erhöhen und das Risiko von Explosionen oder Bränden bei Kontakt mit Wasser vermeiden. Dies wurde in Tests nachgewiesen. Dies könnte die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Batterien grundlegend verändern.
"Mit dieser Technologie lösen wir das Problem der Batteriesicherheit disruptiv«, erklärt Martín Martínez, CEO von Graphenano. »Unser Batteriesystem ist chemisch so stabil, dass die Batterie nicht brennt, wenn sie mit Wasser in Berührung kommt, nicht einmal wenn Wasser eindringt. Dadurch kann man auf die schweren Sicherheitsvorkehrungen herkömmlicher Batterien verzichten.«
Nachhaltig und recycelbar
Die neue Zelle ist umweltfreundlicher, da die Kollektoren keine Metalle mehr enthalten. Darüber hinaus verringert sie den Kohlenstoff-Fußabdruck erheblich und begünstigt das Recycling der verwendeten Materialien im Einklang mit dem Battery Passport, der Strategie der Europäischen Kommission zur Überwachung des gesamten Lebenszyklus von Batterien. »Da wir auf diese begrenzten Metalle verzichten, dürfte sich dies positiv auf die Wirtschaft und die allgemeine Geostrategie auswirken«, ist Gonzalo Abellán, Leiter der Gruppe 2DChem (ICMol), überzeugt, der zusammen mit dem Team von Professor Eugenio Coronado für die Universität Valencia an dem Projekt beteiligt ist.
»Hierbei handelt es sich um ein sehr wandlungsfähiges System, das sich für verschiedene chemische Systeme eignet, beispielsweise für Lithium und Natrium. Dies eröffnet ein neues Feld bei Siliziumbatterien, Superkondensatoren, Brennstoffzellen und Wasserstoff-Elektrolyseuren«, erklärt Abellán.
In seinem Geschäftsbereich Energie befasst sich Graphenano mit der Herstellung von Graphen-Polymer-Zellen für verschiedene Anwendungen. Das Institut für Molekularwissenschaften der Universität Valencia konzentriert seine Arbeit auf die molekularen Aspekte der Nanowissenschaften und erforscht Materialien, die magnetische, elektrische oder optische Eigenschaften haben.
