Ein Projektkonsortium unter Leitung des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) Baden-Württemberg hat sich an die Entwicklung von Zink-Manganoxid-Batterien gemacht. Damit wollen die Forscher eine Alternative zu den bisherigen Lithiumspeichern schaffen, die ohne begrenzt oder kritische Rohstoffe wie Lithium oder Graphit auskommt.
Keine kritischen Rohstoffe enthalten
Die für die neue Batterie benötigten Materialien Zink und Mangan sind im Vergleich zu Lithium umweltfreundlicher und auch besser verfügbar. Zusammen mit verschiedenen Forschungseinrichtungen und Industriepartnern will das ZSW zunächst einen funktionsfähige Batterieprototypen entwickeln und eine Übertragung vom Labormaßstab in eine Fertigung im industriellen Maßstab erarbeiten. Anschließend ist die Erprobung in Feldtests geplant.
Bisher nicht als Akku verfügbar
Der Ansatz der Zink-Mangandioxid-Batterie ist dabei nicht neu. Denn diese sind schon länger als nicht-wiederaufladbare Einwegzellen verfügbar und in diesem Bereich längst Standard. Doch als Akkus, also als wiederaufladbare Batterie, sind sie noch nicht erhältlich. Dies wollen die Projektpartner nun ändern. Dieser neue Batterietyp könnte zukünftig eine kostengünstige und umweltfreundliche Speicherlösung für erneuerbare Energien wie Solarenergie und Windenergie bieten.
Günstige Variante
Dass die Technologie nicht ganz neu ist, hat einen riesigen Vorteil. Denn es gibt bereits ein etabliertes Recyclingverfahren. Dies hat deutlich geringere negative Umweltauswirkungen im Vergleich zu anderen Batterietypen zur Folge. Der wasserbasierte Elektrolyt in der Batterie garantiere zudem eine hohe Sicherheit, beschrieben die Projektpartner einen weiteren Vorteil. Und sie sind günstig: Die Materialkosten für solche Batterien liegen mit 15 bis 50 Euro pro Kilowattstunde um den Faktor zwei bis drei unter vergleichbaren Lithiumionen-Akkus.
Sicher für stationäre Anwendungen
Die Zink-Mangandioxid-Batterie hat mit bis zu 400 Wattstunden pro Liter beziehungsweise 150 Wattstunden pro Kilogramm zwar eine geringere Energiedichte als die Lithiumakkus. Doch durch den geringeren Preis sind größere Speicher kein Problem, zumal das ZSW zunächst stationäre Anwendungen im Blick hat, wo die Energiedichte nicht das Hauptkriterium ist. Gerade in diesem Bereich hat die Zuink-Mangan-Technologie noch einen weiteren Vorteil: Das Risiko für thermische Überlastung ist extrem gering. Die Batterien sind zudem nicht brennbar. Das macht sie besonders sicher für Anwendungen in geschlossenen Räumen. (su)
