Billigere und bessere Batterien

Gemeinsam arbeiten Forschende am AIT Austrian Institute of Technology und am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) an der Entwicklung von Magnesium-Ionen-Batterien (MIB), die aufgrund ihrer spezifischen Zellchemie eine höhere Energiedichte zu niedrigeren Kosten als Lithium-Ionen-Batterien erreichen können. Hintergrund: Magnesium ist als Rohstoff hierzulande reichhaltig vorhanden, einfach und umweltverträglich abzubauen und hat die benötigten elektrochemischen Eigenschaften. Das größte Hindernis für die weitere Entwicklung von MIBs ist jedoch die Inkompatibilität von Mg-Metallanoden mit herkömmlichen Elektrolyten. Diese Lösungen zersetzen sich an der Oberfläche des metallischen Magnesiums und bilden eine Passivierungsschicht, welche die elektrische Leitfähigkeit stark behindert.

Im kürzlich gestarteten Forschungsprojekt „Magnifico“ wollen die Forscher:innen einen sicheren und nachhaltigen nasschemischen Ansatz zur Herstellung eines Anodenmaterials der Generation 5 entwickeln, indem sie eine Schutzschicht auf die Oberfläche der Magnesiumpartikel aufbringen. Diese verhindert die Zersetzung des Elektrolyten, während die Diffusion der Kationen erhalten bleibt. Es wird erwartet, dass die so geschützte Anode eine lange Zelllebensdauer (> 4000 Zyklen) erreicht und damit den derzeitigen Stand der Technik für MIBs übertrifft. Diese innovative Strategie wird es auch ermöglichen, die auf Magnesiumpulver basierende Anode mit herkömmlichen Techniken und der bereits für Lithium-Ionen-Batterien entwickelten Infrastruktur für die Batterieproduktion industriell zu verarbeiten und herzustellen.