Elektromobilität

Batterien für Elektroautos: Neue Alternative zur Lithium-Batterie

von Carola Franzke

Das Lithium in herkömmlichen Batterien ist selten und teuer. Australische Forscher haben jetzt neue Batterien aus leicht verfügbaren Materialien entwickelt.

Eine Frau befestigt einen Ladestecker an ihrem Elektroauto.
O'Zopft is: Elektroautos nutzen bisher Lithium-Ionen-Akkus – doch der Preis von Lithium steigert sich jährlich um rund 20 Prozent. Foto: Shutterstock/Dmytro Zinkevych

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum Forscher einen Ersatz für die Lithium-Batterie suchen
  • Was die Vorteile der neuen Protonen-Batterie sind
  • Was der Entwickler der Protonen-Batterie sagt

Warum Forscher einen Ersatz für die Lithium-Batterie suchen

Aus Melbourne könnte die Lösung für ein großes Problem der Elektromobilität kommen: Eine wiederaufladbare Protonen-Batterie aus Wasser und Kohlenstoff – umweltfreundlich und quasi überall verfügbar.

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Bisher sind die Mehrzahl von Batterien Lithium-Batterien. Sie stecken in Werkzeugen, Computern, Handys und eben auch in Elektroautos. Das Metall Lithium kommt aber nur in wenigen Ländern vor, und die Preise sind durch die erhöhte Nachfrage in den letzten Jahren extrem gestiegen – laut der "Wirtschaftswoche" seit dem Jahr 2000 um rund 20 Prozent pro Jahr.

Aktuell kostet eine Tonne Lithium etwa 14.000 Dollar (knapp 11.500 Euro). In einer Handy-Batterie stecken ungefähr drei Gramm Lithium, in einer Elektroauto-Batterie rund 40 Kilogramm.

Was die Vorteile der neuen Protonen-Batterie sind

Mit dem Batterie-Prototyp, den Wissenschaftler am Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) vorgestellt haben, könnte sich die Abhängigkeit von den wenigen weltweiten Lithium-Vorkommen ändern.

Die Alternative zu Lithium-Batterien verspricht, nicht nur mit günstigen und leicht verfügbaren Materialien auszukommen, sondern vor allem umweltfreundlich zu sein: Die Hauptbestandteile dieser sogenannten Protonen-Batterie sind Kohlenstoff und Wasser.

Beim Aufladen spaltet der Ladestrom Wassermoleküle, und dabei freiwerdende Protonen lagern sich an einer kohlenstoffbasierten Elektrode an. Wenn die Ladung der Batterie wieder abgegeben wird, fließen die Protonen durch den Batteriekörper und reagieren dabei mit Luft. Am Ende entstehen wieder Wasser und Strom.

Der Prototyp des RMIT hat eine Fläche von 5,5 Quadratzentimetern und schafft bereits eine Kapazität, die – umgerechnet auf die Masseeinheit – mit der eines herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus vergleichbar ist.

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Was der Entwickler der Protonen-Batterie sagt

John Andrews, leitender Forscher des Projektes, sagt: „Unser aktueller Projekterfolg ist ein wichtiger Schritt in Richtung günstiger, nachhaltiger Protonen-Batterien. Das wird dabei helfen, unseren zukünftigen Energiebedarf zu decken, ohne die bereits angeschlagene Umwelt weiter zu belasten.“

Im nächsten Schritt wollen die Forscher des RMIT die Leistung und Energiedichte der Protonen-Batterie durch den Einsatz von extrem dünnen Kohlestoffschichten verbessern. Wann die Protonen-Batterie serienreif sein und Elektroautos antreiben wird, steht noch nicht fest.

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