Ein Forschungsprojekt der Edith Cowan University (ECU) ergibt, dass Zink-Luft-Batterien in einer Studie zur Entwicklung nachhaltiger Batteriesysteme eine bessere Alternative zu Lithium darstellen.
In der Leitung des Projekts stand Dr. Muhammad Rizwan Azhar von der ECU. Die Studie ergab, dass Lithium-Ionen-Batterien, obwohl sie weltweit bei Elektrofahrzeugen beliebt sind, aufgrund von Kosten, begrenzten Ressourcen und Sicherheitsbedenken Einschränkungen aufweisen.
“Wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien (ZABs) werden immer attraktiver aufgrund ihrer geringen Kosten, Umweltfreundlichkeit, hohen theoretischen Energiedichte und inhärenten Sicherheit,”
erklärt Dr. Muhammad Rizwan Azhar.
“Mit dem Aufkommen von Langstreckenfahrzeugen der nächsten Generation und elektrischen Flugzeugen auf dem Markt besteht ein zunehmender Bedarf an sichereren, kostengünstigeren und leistungsstärkeren Batteriesystemen, die die Fähigkeiten von Lithium-Ionen-Batterien übertreffen können.”
Zink-Luft-Batterien: Eine Erklärung
Eine Zink-Luft-Batterie besteht aus einer negativen Zinkelektrode und einer positiven Luftelektrode.
Der Hauptnachteil bisher war die begrenzte Leistungsausgabe aufgrund der schlechten Leistung der Luftelektroden und der kurzen Lebensdauer – bis jetzt.
Der Durchbruch der ECU ermöglichte Ingenieuren die Verwendung einer Kombination aus neuen Materialien wie Kohlenstoff, preiswerteren eisen- und kobaltbasierten Mineralien zur Neugestaltung von Zink-Luft-Batterien.
“Das neue Design war so effizient, dass es den internen Widerstand der Batterien unterdrückte und ihre Spannung nahe an der theoretischen Spannung lag, was zu einer hohen Spitzenleistungsdichte und einer extrem langen Stabilität führte,”
sagt Dr. Azhar.
“Neben der Revolutionierung der Energiespeicherindustrie trägt dieser Durchbruch erheblich zum Aufbau einer nachhaltigen Gesellschaft bei, verringert unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und mildert Umweltauswirkungen.”
“Die Verwendung natürlicher Ressourcen wie Zink aus Australien und Luft steigert die Kosteneffizienz und die Machbarkeit dieser innovativen Zink-Luft-Batterien für die Zukunft.”
Lebensfähig und zuverlässig
Dr. Azhar sagt, während erneuerbare Ressourcen wie Solarenergie, Windkraft und Wasserkraft eine wichtige Rolle in der Zukunft der grünen Energie spielen, sind sie keine völlig zuverlässigen Lösungen, da sie intermittierende Energiequellen sind.
“Aufgrund des reichlichen Zinkvorkommens in Ländern wie Australien und der Allgegenwärtigkeit von Luft wird dies zu einer hoch lebensfähigen und zuverlässigen Energiespeicherlösung,”
erklärt Dr. Azhar.
Die Neugestaltung von Zink-Luft-Batterien durch die ECU bringt Australien näher an die Erreichung der nachhaltigen Entwicklungsziele der UN und an die Ziele des Pariser Abkommens, das Ende 2015 ins Leben gerufen wurde, um die Notwendigkeit nachhaltiger Energiequellen zur Begrenzung des Klimawandels zu betonen.
Hier gibt es auch ein Youtube-Video für die weitere Erklärung der Zink-Luft-Batterie:
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