Energiespeichermaterial aus einer Fe-Silizium-Legierung
Dies ist eine weichgeglühte Aluminiumlegierung mit einer Reinheit von mindestens 99,5%. Sie zeichnet sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit, eine gute Korrosionsbeständigkeit und eine gute Umformbarkeit
Was ist der Unterschied zwischen Lithium-Ionen und Silizium?
Beim Aufladen bewegen sich Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode hin und her. Silizium, als das Material mit der höchsten Energiedichte, nimmt besonders viele Lithium-Ionen auf. Dadurch dehnt es sich um 400 Prozent aus und würde auf Dauer zerbrechen. Am Kieler Institut für Materialwissenschaft wird seit fast 30 Jahren an Silizium geforscht.
Was sind die Vorteile von Silizium?
Mit seiner enormen Speicherkapazität hätte Silizium entscheidende Vorteile gegenüber Materialien in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Doch aufgrund seiner mechanischen Instabilität war es bisher kaum möglich, Silizium für die Speichertechnologie zu nutzen.
Wie viel Silizium enthält eine Batterie?
So ließe sich ihr Speicherpotenzial maximal ausschöpfen. Anoden in herkömmlichen, aufladbaren Batterien bestehen bisher gerade einmal aus etwa 10 bis 15 Prozent Silizium.
Was ist der Unterschied zwischen Lithium-Ionen- und Schwefel-Batterien?
Ohne die kritischen Elemente Kobalt und Nickel, die in der Lithium-Ionen-Technik zum Einsatz kommen, erreicht Schwefel in Feststoffbatterien sehr hohe Energiedichten. Große Herausforderungen bringt jedoch die Anode sowohl in der Verarbeitung als auch im Betrieb der Batterie mit sich.
Welche Arten von Elektrolytmaterialien gibt es?
Zurzeit werden eine Reihe unterschiedlicher Elektrolytmaterialien aus verschiedenen Materialklassen – Polymere, Oxide, Sulfide und plastische Kristalle – auf ihre Eignung für die Anwendung in einer Festkörperbatterie evaluiert. Die Anforderungen an die chemischen und elektrochemischen Eigenschaften der Elektrolyte sind dabei mannigfaltig.
Welche Rolle spielt Wasserstoff für die Energiewende?
Dort liegt der Forschungsschwerpunkt auf den Gebieten der Festkörperbatterien und der chemischen Wasserstoffspeicherung. Wasserstoff wird als vielseitiger Energieträger eine Schlüsselrolle für den langfristigen Erfolg der Energiewende und für den Klimaschutz spielen.
