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Energiespeicher Metall-Luft-Zelle nimmt Elektromobilisten die Reichweitenangst

| Autor: Thomas Kuther

Mit Metall-Luft-Zellen will ein israelisches Unternehmen Elektromobilisten ihre Reichweitenangst nehmen: theoretisch ist mit der neuen Technologie eine Reichweite von gut 1600 km möglich.

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Dieser vollelektrisch angetriebene Citroën C1 soll mithilfe einer Metall-Luft-Batterie eine Reichweite von bis zu 1600 km erreichen
Dieser vollelektrisch angetriebene Citroën C1 soll mithilfe einer Metall-Luft-Batterie eine Reichweite von bis zu 1600 km erreichen
(Bild: Phinergy)

Das israelische Unternehmen Phinergy will eine Metall-Luft-Batterietechnologie entwickelt haben, die der Reichweitenangst bei Elektroautos ein Ende setzen soll. Die neue Batterie besteht derzeit aus 50 Aluminiumplatten, von denen jede genügend Energie für eine Reichweite von rund 32 km liefern soll. Damit ergibt sich eine rechnerische Reichweite von 1609 km, wobei lediglich nach einigen hundert Kilometern ein kurzer Stopp nötig ist, um Wasser nachzufüllen.

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Batterie holt Sauerstoff aus der Umgebungsluft

Es gibt derzeit bereits eine ganze Reihe von Unternehmen und Hochschulen, die an Luft-Batterie-Technologien forschen, meist an Lithium-Luft-Akkus, mit dem Ziel, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Solche Batteriesysteme bieten deutlich höhere Speicherkapazitäten in wesentlich kompakteren Gehäusen. Der Trick: die üblichen voluminösen Katoden, die sich als Sauerstoffträger in der Batterie befanden, werden durch leichtere „Luft-Katoden“ ersetzt, die Sauerstoff aus der Umgebungsluft holen.

Ein Silber-Katalysator löst Probleme

Phinergy will die Problematik der in anderen Metall-Luft-Batterien auftretenden von CO2 verursachten Frühausfälle gelöst haben: mithilfe einer Luft-Elektrode auf Basis eines Silber-Katalysators sowie einer Struktur, die zwar Sauerstoff in die Zeller eindringen lässt, nicht aber CO2. Das Ergebnis ist eine Luftelektrode, die laut Phinergy eine Lebensdauer von mehreren tausend Stunden haben soll.

Die leere Batterie wird ausgetauscht

Die aus Aluminiumplatten bestehenden Anoden im Inneren der Aluminium-Luft-Battterie soll laut Phinergy eine Energiedichte von 8 kWh/kg haben – allerdings ist die Batterie nicht wiederaufladbar! Wenn die Energie verbraucht ist, müssen diese insgesamt 25 kg wiegenden Aluminiumplatten ersetzt werden. Allerdings weist das Unternehmen darauf hin, dass Aluminiumm einerseits sehr einfach zu recyceln ist und andererseits der ein Batteriewechsel schnell geht als das Wieraufladen.

Aluminium-Luft-Batterie als Range Extender

Da die Aluminium-Luft-Batterie nicht wiederaufladbar ist, sollte sie laut Phinergy besser zusammen mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus als Range-Extender eingesetzt werden. Dabei würde der Lithium-Ionen-Akku den alltägliche Energiebedarf decken und die Aluminium-Luft-Batterie bei Bedarf für mehr Reichweite sorgen. Ein mit diesem Hybridkonzept ausgestattetes Versuchsfahrzeug kann eine Strecke von 330 km am Stück zurücklegen.

Wieder aufladbarene Zink-Luft-Akku soll alle Probleme lösen

Darüber hinaus arbeitet Phinergy auch an wieder aufladbaren Zink-Luft-Zellen, die gegen die bei anderen Zink-Luft-Zellen auftretenden Dentritenbildung resistent sein soll. Das Unternehmen geht davon aus, dass seine Metall-Luft-Batterien bis 2017 marktreif sein werden.

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