Wissenschaftler haben eine Flüssigmetallbatterie entwickelt, die bei Raumtemperatur flüssig bleibt

Sowohl Flüssig- als auch Festkörperbatterien haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wissenschaftler der University of Texas in Austin haben jedoch einen völlig neuen Typ von Flüssigmetallbatterien entwickelt, bei dem es ihnen gelungen ist, das Beste aus verschiedenen Batterietypen zu kombinieren.

Der erstellte Prototyp einer Flüssigmetallbatterie ist der weltweit erste, der bei Raumtemperatur voll funktionsfähig ist. Erfahren Sie mehr über das neue Produkt.

Was ist eine Flüssigmetallbatterie, was sind ihre Vor- und Nachteile?

Wie Sie wahrscheinlich bereits in Flüssigmetallbatterien verstanden haben, bestehen Elektroden aus Flüssigmetallen. Dieser Ansatz bietet mehrere wesentliche Vorteile gleichzeitig, nämlich:

• In solchen Batterien bildet sich für die Batterie schädliche Dendriten, die im Laufe der Zeit das Innere zerstören Die Struktur der Batterie (die zu einer Verringerung der Kapazität und einem weiteren Ausfall der Batterie führt) ist einfach unmöglich.
• Flüssigmetallbatterien sind sehr skalierbar. Um die Batterie zu vergrößern, reicht es aus, eine große Kapazität zu beanspruchen und mehr Flüssigkeit hinein zu gießen.
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Wie bei vielen anderen Technologien weisen Flüssigkeitsbatterien jedoch einen wesentlichen Nachteil auf.

Um die Metalle in einem flüssigen Zustand zu halten, mussten die meisten Flüssigmetallbatterien ständig auf eine Temperatur von mindestens 240 Grad Celsius erhitzt werden.

Ein solches Minus reduzierte die Möglichkeit der Verwendung von Flüssigbatterien drastisch. In der Tat erforderte ihre Arbeit ziemlich sperrige Ausrüstung.

Was Wissenschaftler getan haben

Bei dem neuen Design entschieden sich die Ingenieure jedoch für Legierungen, die bei akzeptableren Temperaturen flüssig bleiben können. Hierzu wurde beschlossen, eine Natrium-Kalium-Legierung für die Anode und eine Gallium-Indian-Legierung für die Kathode zu verwenden.

Es sind diese Legierungen, die bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius in flüssigem Zustand bleiben können.

Diese beiden Flüssigmetallelektroden wurden durch einen organischen Elektrolyten getrennt, der sich ebenfalls in flüssigem Zustand befindet.

Wie die Forscher versichern, wurde während der Experimente festgestellt, dass die experimentelle Batterie um ein Vielfaches schneller geladen wurde und eine signifikant höhere Dichte aufwies.

Was sind die Entwicklungsperspektiven?

Das Entfernen der Temperaturbarriere eröffnet laut einem der führenden Autoren der Studie das breiteste Anwendungsspektrum für Flüssigmetallbatterien in einer Vielzahl von Bereichen und Anwendungen.

Bevor jedoch ein neuer Batterietyp kommerziell eingesetzt werden kann, müssen einige Schwierigkeiten behoben werden. Insbesondere das verwendete Gallium ist ein ziemlich teures Material und seine industrielle Verwendung ist wirtschaftlich nicht völlig gerechtfertigt.

Daher haben die Ingenieure des Instituts nun ihre Bemühungen darauf gerichtet, eine weiter verbreitete und dementsprechend billigere Legierung für Batterieelektroden zu finden. Darüber hinaus wird daran gearbeitet, die Energiedichte der Batterie zu erhöhen.

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