Die Pioniere von Lithium-Ionen schnappten sich den Nobelpreis. Jetzt brauchen wir den nächsten Batterie-Durchbruch.

Kategorie: Klimawandel Gesendet 09. Okt

Während die Chemie Fortschritte macht, können nur wenige mit der Wirkung der Lithium-Ionen-Batterie mithalten.

Die leichten, kompakten Batterien versorgen einen Großteil der modernen Welt mit Energie, einschließlich unserer Smartphones, Laptops und Elektrofahrzeuge und zunehmend auch des Elektrizitätssystems. Am Mittwoch gewannen drei Wissenschaftler, die eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Technologie spielten, den Nobelpreis für Chemie und teilten sich die mit mehr als 900.000 US-Dollar dotierte Auszeichnung.

Hintergrund: Um wirklich energiedichte Batterien herzustellen, die gut in tragbaren Produkten funktionieren, benötigen Sie ein leichtes und hochreaktives Material. Lithium passt gut ins Bild: Es ist das leichteste feste Element und gibt bereitwillig seine Elektronen ab, die negativ geladenen Teilchen, die einen elektrischen Strom erzeugen, wenn sie zwischen den Elektroden einer Batterie fließen. erklärt der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften.

Die Details: Das Nobelkomitee verlieh den Preis an Stanley Whittingham von der Binghamton University, der Anfang der 1970er Jahre die erste funktionsfähige Lithiumbatterie entwickelte; John Goodenough von der University of Texas at Austin, der 1980 das Potenzial der Batterie verdoppelte; und Akira Yoshino von der Meijo-Universität, der 1985 dazu beitrug, die feuergefährdeten Batterien sicherer zu machen, indem er von reinem Lithium zu Lithium-Ionen wechselte, die dank fehlender oder zusätzlicher Elektronen eine Nettoladung tragen.

Verbesserte Sicherheit war der Schlüssel, um die Batterien zu einem kommerziellen Produkt zu machen. Sony und Asahi Kasei stellten die Batterien erstmals 1991 her. Sie fanden schnell ihren Weg in Camcorder, Computer, MP3-Player, Mobiltelefone und mehr. Der Preis und die Leistung der Batterien haben sich weiter verbessert, da die Nachfrage und die Produktion schnell wuchsen und die Erwartungen von Wissenschaft und Industrie durchweg übertrafen.

Aber … Es gibt immer noch Grenzen für die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien und anhaltende Sicherheitsprobleme. Ihre Kosten müssen noch weiter sinken, um den Preisunterschied zwischen Elektrofahrzeugen und gasbetriebenen Fahrzeugen zu verringern, und sie sind immer noch nicht leicht oder leistungsfähig genug, um die meisten Lkw-, Schifffahrts- und Luftfahrtindustrien zu elektrifizieren. Schließlich sagen die meisten Batterieexperten, dass wir eine völlig andere Chemie für die Energiespeicherung benötigen werden, die billig und langlebig genug ist, um die Schwankungen der Sonnen- und Windenergie auszugleichen, wenn sie das Stromnetz dominieren.