Salzwasserbatterien – bald Wirklichkeit?

Empa-Forschern in der Schweiz ist es mit einer speziellen Salzlösung gelungen, die Stabilität von Wasser zu verbessern.

Wasser ist überall verfügbar, kostengünstig, brennt nicht und leitet Ionen – somit weist es perfekte Eigenschaften für die Nutzung als Elektrolyt. Doch ein entscheidender Nachteil bremst bisherige Versuche Batterien auf Wasserbasis weiterzuentwickeln: Wasser ist nur bis zu einer Spannungsdifferenz von 1,23 Volt chemisch stabil. Forschern in der Empa-Abteilung „Materials for Energy Conversion“ ist es wahrscheinlich gelungen, eine Lösung für das Problem zu entdecken.

Anzeige

Lösung mit Spezialsalz

Die Forscher in der Schweiz haben herausgefunden, dass der salzhaltige Elektrolyt flüssig sein muss, aber dennoch so hoch konzentriert, dass kein „freies“ Wasser enthalten ist. Dafür benutzen sie ein spezielles Salz: Natrium-bis(fluorosulfonyl)imid – kurz: Natrium-FSI. Das Salz ist extrem wasserlöslich und sorgt dafür, dass sämtliche Wassermoleküle um die Natrium-Kationen in einer Hydrathülle gruppiert sind. Die Salzlösung weist eine elektrochemische Stabilität von bis 2,6 Volt auf, knapp doppelt so viel wie andere wässrige Elektrolyten. Somit könnte die Entdeckung der Schlüssel zu preisgünstigen Batteriezellen sein.

Tests bisher nur als Halbzellen erfolgreich

Im Labor hat das neue System schon einige Lade- und Entladezyklen erfolgreich bestanden. Aber bisher wurden Anoden und Kathoden getrennt getestet. Im nächsten Schritt sollen nun beide Halbzellen zusammen geführt und zu einer einzigen Batterie vereint werden. Sollte das Experiment gelingen, rückt die preiswerte Salzwasserbatterie in greifbare Nähe.