MacGyver-Akku aus Altmetall und Waschmittel zeigt hohe Leistung

Neue Technologien zur Speicherung elektrischer Energie bedürfen nicht zwingend der Arbeit mit immer exotischeren Materialien. Manchmal scheint es, als seien Forscher jahrelang an naheliegenden Lösungen vorbeigelaufen. Fest steht jetzt: Man kann auch einfach Müll nehmen.
Ein erster Prototyp
Entdeckt wurde das Funktionsprinzip von Forschern der Vanderbilt University. Zum Einsatz kommen hier in der Basis schlicht Stahl und Messing, die beiden am häufigsten im Müll landenden Metalle. In Verbindung mit einer verbreiteten Haushalts-Chemikalie kann aus diesen ein Akku gebaut werden, der das Potenzial hat, als billiger Stromspeicher in den neuen, auf regenerativen Energieträgern basierenden Stromnetzen zu dienen.

In Sachen Leistungsfähigkeit kommt die Akku-Technik an Blei-Säure-Batterien heran, wie man sie beispielsweise aus Autos kennt. Das Laden und Entladen geht aber bei Bedarf wesentlich schneller vonstatten. Hier können sie sich mit Superkondensatoren messen, teilten die Forscher mit.

Das Funktionsprinzip ist ähnlich der Anodisierung von Aluminium, das bei der Veredelung von Produkten aus dem Leichtmetall zum Einsatz kommt, um die Oberflächen haltbarer und dekorativer zu machen. Wird der neue Akku geladen, verändern die Stahl- und Messing-Elemente ihre Oberflächenstruktur in nanometergroße Netze aus Metalloxid. In diesem ist die Energie gespeichert und kann durch eine erneute Reaktion mit dem Elekrolyt wieder abgegeben werden.

Noch etwas Waschmittel dazu...

Das Elekrolyt selbst besteht zum größten Teil aus Wasser, so dass im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Akkus nicht die Gefahr eines Brandes bei Überhitzung besteht. Konkret handelt es sich um eine Lösung von Kaliumhydroxid, das fast jeder in Form von Waschmittel zu Hause stehen hat.

All diese Punkte sprechen schon dafür, die genannten Materialien für neue Akkus zu verwenden. Die große Frage war dann allerdings, ob die Technologie auch langlebig genug für den Praxis-Einsatz ist - denn niemand benötigt gute und billige Akkus, wenn diese schon nach wenigen Ladungen massiv an Leistung einbüßen. Doch auch hier wurden die Forscher überrascht. In Tests zeigte sich, dass auch nach 5.000 Ladezyklen noch immer rund 90 Prozent der Speicherkapazität vorhanden waren und ein solcher Akku somit nach den bisherigen Praxisanforderungen gute zehn Jahre durchhalten könnte.

Bisher gibt es die neue Technik nur in Form sehr einfacher Prototypen. Jetzt wollen die Materialforscher das Prinzip so weiterentwickeln, dass es auch für den Praxiseinsatz geeignet ist. Und wer nun denkt, dass sie dann von einem eigenen Unternehmen und reichen Gewinnen träumen, sieht sich getäuscht. "Wir betreten mit dem Projekt Neuland, in dem das positive Ergebnis nicht in der Kommerzialisierung liegt", erklärte Cary Pint vom Entwickler-Team. Stattdessen wolle man klare Konstruktionsanleitungen bereitstellen, mit der jedermann entsprechende Akkus für seinen Bedarf bauen kann. Glückliche Forscher Akkulaufzeit verdoppeln: Die 7 Schritte für mehr Power unterwegs