460 Wattstunden/kg: Zink ist das Traum-Material der Akku-Forscher

Zink-basierte Batterien kennt man bisher vor allem als Einweg-Produkte, mit denen beispielsweise Hörgeräte mit Strom ver­sorgt werden. Daraus sollen nun aber wiederaufladbare, deut­lich grö­ße­re Stromspeicher werden. In der Zink-Luft-Batterie reagiert das Zink mit dem Sauerstoff der umgebenden Luft zu einem Oxid, wobei Energie freigesetzt wird, die sich als elektrischer Strom abnehmen lässt. Allerdings funktioniert der umgekehrte Weg bisher nur sehr eingeschränkt, wodurch sich das System im Grunde nur als Einweg-Energielieferant nutzen lässt.

Da aber nutzbare Energie pro Kilogramm Material um ein Vielfaches höher liegt als bei der Lithium-Ionen-Technologie, hat Zink die Aufmerksamkeit der Akku-Forscher auf seiner Seite. Hinzu kommt, dass die Materialien vergleichsweise billig und einfach zu beschaffen sind. Davon zeugen laut einem Bericht des Wissenschafts-Journals Science rund tausend Papers im Jahr, in denen Wissenschaftler sich mit irgendeinem Aspekt der Zink-Technologie auseinandersetzen.

Massive Forschung

Denn ganz Einweg sind die fraglichen Batterien nicht. Sie lassen sich wieder aufladen, aber nur sehr eingeschränkt. Denn bei dem Vorgang wird die Struktur der Anode nur mit sehr vielen Störstellen wiederhergestellt. Nach und nach tasten sich Wissenschaftler aber voran und können durchaus Fortschritte erzielen - wie beispielsweise zuletzt beim Einsatz eines Flour-haltigen Salzes rund um die Anode. Auch andere Ansätze sind vielversprechend.

Und hier geht es letztlich nicht darum, Akkus zu schaffen, die den Lithium-Ionen-Speichern in Smartphones oder Notebooks Konkurrenz machen können. Während Lithium-Ionen-Akkus auf bis zu 120 Wattstunden pro Kilogramm kommen, geht es beim Zink inzwischen in Richtung 460 Wattstunden pro Kilogramm und man will damit große Gridspeicher bauen können, die nach Schätzungen aus Computermodellen tausende Ladezyklen verkraften. Damit ließen sich recht problemlos preiswerte, große Speicheranlagen in den Stromnetzen der Energiewende realisieren.

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