Es wird erwartet, dass die Natrium-Schwefel-Batterie die Einkesselung durchbricht! Die Kapazität der neuen Version ist viermal höher als die einer Lithiumbatterie, bei guter Stabilität und geringeren Kosten

Ein internationales Wissenschaftlerteam, das sich auf Energiespeicherlösungen der nächsten Generation konzentriert, hat kürzlich eine umweltfreundliche und kostengünstige Batterie mit spannendem Potenzial demonstriert. Im Vergleich zu typischen Lithium-Ionen-Batterien bietet dieses neue Natrium-Schwefel-Batteriedesign die vierfache Energiekapazität, was eine vielversprechende Technologie für die Energiespeicherung im zukünftigen Netzmaßstab darstellt.

Bei der Erfindung des Teams handelt es sich im Wesentlichen um eine Art Batterie namens Schmelzsalzbatterie, die es in verschiedenen Formen seit etwa 50 Jahren gibt. Angesichts der zunehmenden Aufmerksamkeit, die erneuerbaren Energien gewidmet wird, sind Wissenschaftler hinsichtlich des Potenzials von Salzschmelze-Batterien für die Energiespeicherung optimistisch, da der Preis von Salzschmelze-Batterien relativ niedrig ist und auf gängige Materialien angewiesen ist.

Theoretisch können sie in größerem Maßstab gebaut werden, um große Mengen erneuerbarer Energie zu speichern. Ihre typische Version basiert auf der Natrium-Schwefel-Chemie und hält die Elektrode auf einer hohen Temperatur, um den Elektrolyten in einem flüssigen, geschmolzenen Zustand zu halten. Chinesische und australische Wissenschaftler haben gemeinsam eine eigene Version entwickelt, die ihrer Meinung nach die Leistung bei Raumtemperatur erheblich verbessert hat.

Dr. Shenlong Zhao, der leitende Forscher der Universität Sydney, sagte: „Wenn die Sonne nicht scheint und die Brise nicht weht, brauchen wir hochwertige Energiespeicherlösungen, die die Ressourcen der Erde nicht verbrauchen und einfach zu nutzen sind.“ Wir hoffen, dass wir durch die Bereitstellung einer Technologie zur Kostensenkung schneller das Niveau sauberer Energie erreichen können.

Daher hat das Forschungsteam damit begonnen, mehrere Mängel von Natrium-Schwefel-Batterien zu beheben. Diese Mängel hängen mit ihrem kurzen Lebenszyklus und ihrer begrenzten Kapazität zusammen, die ihre Praktikabilität in kommerziellen Anwendungen behindern. Das Design des Teams nutzt kohlenstoffbasierte Elektroden und einen thermischen Abbauprozess namens Pyrolyse, um die Reaktion zwischen Schwefel und Natrium zu verändern.

Dadurch verfügt diese neue Natrium-Schwefel-Batterie über eine hohe Kapazität von 1017 mAh g − 1 bei Raumtemperatur. Das Team wies darauf hin, dass dies etwa das Vierfache der Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien sei. Wichtig ist, dass die Batterie auch eine gute Stabilität gezeigt hat und nach 1000 Zyklen immer noch etwa die Hälfte ihrer Kapazität behalten kann, was in der Arbeit des Teams als „beispiellos“ beschrieben wird.

Shenlong Zhao betonte: „Unsere Natriumbatterie hat das Potenzial, die Kosten erheblich zu senken und gleichzeitig die Speicherkapazität um das Vierfache zu erhöhen. Dies ist ein großer Durchbruch bei der Entwicklung erneuerbarer Energien.“ Dieses Forschungsergebnis wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.