Innovative Nutzung von Xanthan für Batterietechnologie
Forschende der Pohang University of Science and Technology (POSTECH) haben einen bemerkenswerten Fortschritt in der Batterietechnologie erzielt: Sie nutzen Xanthan, ein aus Pflanzen wie Kohl gewonnenes Polymer, um eine Schutzschicht für Batterieelektroden zu bilden. Diese Entwicklung könnte die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit von Energiespeichersystemen (ESS) signifikant verbessern.
Die Bedeutung von ESS und die Suche nach Alternativen zu Lithium
Mit der zunehmenden Bedeutung erneuerbarer Energien steigt auch der Stellenwert von Energiespeichersystemen. Sie ermöglichen eine effiziente Nutzung von Strom aus intermittierenden Quellen wie Sonnen- oder Windenergie. Bislang dominieren Lithium-Ionen-Batterien in diesem Bereich, doch deren hohe Kosten und die Sorge um Lithiumvorkommen treiben die Suche nach Alternativen voran.
Zink als vielversprechende Alternative
Eine solche Alternative könnte Zink bieten. Zink-Ionen-Batterien sind nicht nur sicherer im Hinblick auf Brandgefahren, sondern auch ergiebig in der Energiespeicherung. Allerdings stellt die gleichmäßige Ablagerung von Zink auf den Elektroden eine technische Herausforderung dar. Herkömmliche Batterien neigen zur Bildung von kristallinen Ablagerungen auf der Zinkoberfläche, was ihre Lebensdauer verkürzt.
Der Durchbruch mit Xanthan
Das Team um Professor Changshin Jo und den Doktoranden Jooyoung Jang hat nun eine Lösung gefunden: Durch die Kombination von Xanthan mit einem ionisch leitfähigen Polymer entsteht ein schützender Film auf der Elektrodenoberfläche. Dieser Film sorgt für eine gleichmäßige Nukleation von Zink, was zu einer effizienten Ablagerung auf der Elektrodenoberfläche führt. Damit werden die kristallinen Ablagerungen deutlich reduziert.
Langfristige Stabilität und Nachhaltigkeit
Der Schutzfilm erwies sich selbst nach 200 Tagen des wiederholten Ladens und Entladens als außerordentlich stabil. Professor Jo betont die Bedeutung dieser Entdeckung für die Weiterentwicklung der ESS-Technologie und die nachhaltige grüne Energieproduktion.
Unterstützung durch Forschungsförderung
Diese Forschung wurde von der National Research Foundation of Korea und dem Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning unterstützt, was ihre Relevanz und das Vertrauen in die innovative Anwendung von Xanthan in der Batterietechnologie unterstreicht.
