Eine neue Technologie könnte die Speicherkapazität von Pedelec Akkus weiter voranbringen, wenn nicht revolutionieren.
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Im Rahmen der Energiewende sind Forscher weltweit damit beschäftigt, effizientere und verbesserte elektro-chemische Speichermöglichkeiten für elektrische Energie zu finden.

Gerade für die mobile Verwendung in E-Bikes und Co., aber auch für stationäre Aufgaben, sucht man neue Möglichkeiten für den Zellaufbau, um Batterien mit höherem Speichervermögen zu entwickeln.

Fokus der Forschung liegt im Moment mehr auf lithiumbasierten Zellen

Bisher konzentrierten sich die meisten Forscher darauf, Möglichkeiten für den Einsatz von Batteriezellen auf Lithium-Basis in größeren Energiespeichern zu finden.

Auch an Verbindungen von Lithium-Sauerstoff-Zellen wird geforscht, vor allem da die theoretische Speicherkapazität sehr hoch ist. Dabei stießen die Forscher aber auf diverse Probleme wie eine schlechte Wiederaufladbarkeit oder eine unzureichende Stabilität der Zelle.

Wechsel auf natrium-basierte Zellen ist erfolgsversprechend

Vor diesem Hintergrund gingen Forscher an der Justus-Liebig-Universität in Gießen einen anderen Weg. Sie wechselten auf ein anderes entsprechend Lithium reaktives Alkalimetall: Natrium.

Hier war bisher bezüglich elektrochemischer Speicheranwendungen noch nicht in dem Maße Forschungsarbeit geleistet worden. Circa drei Jahre forschten die Physikochemiker in Gießen zusammen mit Kollegen des KIT in Karlsruhe und BASF SE an wiederaufladbaren Zellen auf Natrium-Basis und erbrachten spektakuläre Ergebnisse.

NaO²-Partikel [´© Pascal Hartmann´]

Anders als bei Lithium kann mit Natrium als Basis ein wesentlich effizienterer Entlade- als auch Aufladevorgang erzielt werden. Wichtig ist auch, dass der Betrieb bei Raumtemperatur stattfinden kann. Diese nun neu gewonnenen Erkenntnisse werden den Fokus der Forscher weltweit in eine weitere Entwicklung von Metall-Luft-Batterien basierend auf Natrium lenken.

Pedelec Akkus aus Metall-Luft-Zellen als neuer Batterietyp

Nachdem die Grundlagenforschung ergebnisreich abgeschlossen wurde, steht der Entwicklung besserer Akkus für E-Bikes und Pedelecs nichts mehr im Wege.

Bild: Pascal Hartmann