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Salzwasserbatterien als Stromspeicher

Im Bereich der Salzwasserbatterien tut sich etwas, die wirtschaftliche Nutzung rückt in greifbare Nähe, denn mit einer speziell entwickelten Salzlösung könnten bald alle Vorteile der Salzwasserbatterien genutzt werden. Zu diesen Vorteilen gehören die günstigen Preise und die Sicherheit. Das würde natürlich den Markt für Stromspeicher durcheinander schütteln.

Gerade die Punkte Kosten und Sicherheit sind ein großes Thema im Bereich Akkus. Weltweit werden neue Lösungen gesucht.

  • Forscher in Sydney stellten kürzlich einen neuen Zink-Luft-Akku vor
  • ein Unternehmen in Israel forscht mit Nanomaterialien und organischen Verbindungen
  • in der Schweiz untersucht man Wasser als Elektrolyt, gerade weil Wasser überall verfügbar,  als Leiter von Ionen geeignet, preisgünstig und nicht brennbar ist


Wasser allerdings hat einen Nachteil: die Spannungsdifferenz von nur 1,23 Volt bedeutet am Ende nur ein Drittel der Spannung im Vergleich zu einer handelsüblichen Lithium-Ionen-Zelle mit 3,7 Volt. Daher kamen Ruben-Simon Kühnel und David Reber, Wissenschaftler der Empa-Abteilung „Materials for Energy Conversion“, zu dem Schluss, dass sich diese Batterien nicht für den Einsatz in Elektroautos eignen. Sie wären allerdings als stationärer Stromspeicher interessant und günstig.

Trotzdem forschten die beiden weiter und fanden heraus, dass der salzhaltige Elektrolyt flüssig und zugleich so hoch konzentriert sein muss, dass kein „überschüssiges“ Wasser darin enthalten ist. Sie nutzten dafür das Spezialsalz Natrium-FSI und ein Mischungsverhältnis von sieben Gramm Salz und einem Gramm Wasser. Die entstandene Flüssigkeit hatte kaum noch ungebundene Wassermoleküle.

Sie kamen bei ihren Untersuchungen zu dem Schluss, dass diese Salzlösung eine elektrochemische Stabilität von bis zu 2,6 Volt hat. Sie könnte also durchaus für günstige und zugleich sichere Batteriezellen verwendet werden. Positiver Zusatzeffekt: die Natrium-FSI-Zellen sind ungefährlicher als herkömmliche Li-Ionen-Akkus und können einfacher gebaut werden.

Die ersten Testreihen mit Ladungen und Entladungen sind bereits gelaufen. Allerdings werden noch die Anoden und Kathoden getrennt voneinander getestet. Als nächstes sollen nun die beiden Halbzellen zu einer einzigen Batterie vereinigt werden. Die Forscher sind gespannt und geben sich optimistisch, denn, wenn auch das gelingt, dann könnte die Entwicklung einer Salzwasserbatterie große Schritte nehmen.