Erst vor kurzem haben wir über amerikanische Forscher berichtet, die beispielsweise Handyakkus mit elektrischer Energie aus unbedenklichen Viren und Bakterien speisen wollen. Nun gibt es erneut gute Nachrichten zu den kleinen Stromspeichern: Das wertvolle Lithium – meist aus sensiblen Abbauregionen – soll durch Zucker ersetzt werden. Auch eine Lösung, die Elektroautos umweltfreundlicher und billiger macht?
Zucker als Ersatz für teures Lithium in Akkus und Batterien? Forscher kurz vor Marktreife. (c) Thinkstockphotos
Lithium ist ein unabdingbarer Bestandteil insbesondere von Akkus, die wir heute in unzähligen elektronischen Geräten finden. Und der Bedarf steigt. Doch das wertvolle Metall wir hauptsächlich in Bolivien, China, Argentinien und Chile abgebaut, oft unter wenig umweltfreundlichen Bedingungen. Zudem sind all diese Länder politisch nach wie vor instabil. Grund genug für Forscher einen Ersatz zu finden. Derzeit gibt es Ansätze, das Lithium durch aus Natrium gewonnenes Sodium zu ersetzen. Der Vorteil: Natrium ist überall auf der Erde zu finden. Das derzeitige Manko sei nur die Speicherkapazität der Akkus, respektive der Batterien.
Doch Forscher der Universität Tokyo haben die Lücke nun nahezu geschlossen. Und zwar mit der Zugabe von Zucker, genauer, dessen Sukrose-Moleküle. Für Sukrose sprechen viele Vorteile. Es ist billig im Einkauf und in der Verarbeitung und es sei genauso leistungsfähig wie das teure Lithium. Ideal also, um in der Anode eines Akkus oder einer Batterie Einsatz zu finden.
Die japanische Forschungs-Crew um Professor Shinichi Komaba erhitzte die Sukrose auf bis zu 1.500 Grad Celsius in einer kontrollierten, sauerstofffreien Atmosphäre, Phyrolyse genannt. Das Ergebnis ist eine hartes Carbon-Pulver, das, wenn in ein Sodium-Ionen-Akku integriert, die Speicherkapazität derzeit um weitere 20 Prozent gesteigert wird, auf momentan 300 mAh.
Der japanische Forscher sagt voraus, dass sein Team ein für die bis dato konkurrenzloses Lithium-Ionen-Batterien konkurrenzfähiges Produkt zur Serienreife entwickeln kann. Eine gute Chance, dass die Speichermedien wesentlich günstiger werden. Und umweltfreundlicher allemal. Der einfache und vergleichsweise günstige Zucker bietet auch für die Elektromobilität ein ungeahntes Potenzial. Denn deren Akkumulatoren - teuer in der Anschaffung und schwierig in der Entsorgung - könnten mit dem Zucker günstiger produziert und wesentlich einfacher recycelt beziehungsweise entsorgt werden.
Hier noch ein Video aus dem japanischen Labor, das erklärt wie Zucker zum Stromspeicher wird:
Quelle: Diginfo, Text: Jürgen Rösemeier
Foto Focus: iStockphoto/Thinkstock FocusBild: Jon Foxx/Thinkstock
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