Super-Batterien dank Super-Eisen

News: Super-Batterien dank Super-Eisen

Es ist immer des gleiche: Braucht man mal wirklich ausnahmsweise ganz dringend eine Taschenlampe, sind garantiert die Batterien leer. Es bleibt zappenduster, und man wundert und ärgert sich, denn eigentlich waren die Batterien doch noch gar nicht so alt...? Alltagsszenen wie diese könnten bald der Vergangenheit angehören, denn Wissenschaftler haben eine neue Klasse von Trockenbatterien erfunden, die bedeutend größere Kapazität und eine schnellere Entladungsrate hat als die handelsüblichen. Eine ungewöhnlich stark oxidierte Eisenverbindung als Kathode macht es möglich.

Wenn sich eine herkömmliche Batterie entlädt dann wandern Elektronen, die von der Zink-Anode aus dem Elektrolyt aufgenommen wurden, durch einen elektrischen Schaltkreis bis zur Kathode. Dort verbinden sich zwei Formeleinheiten Mangandioxid (MnO₂) unter Aufnahme von zwei Elektronen zu einer Formeleinheit Mangansesquioxid (Mn₂O₃). Stuart Licht und sein Team vom Technion-Israel Institute of Technology in Haifa haben jetzt eine neue Kathode entwickelt, die mehr Elektronen als Mangandioxid absorbieren kann. Das Geheimnis: Die Kathode besteht aus einer ungewöhnlichen Verbindung auf Eisenbasis – sogenanntes Eisen(VI) oder auch "Super-Eisen" . Der größere Appetit auf Elektronen wird direkt in größere Speicherkapazität umgesetzt. Und die ist 47 Prozent höher als bei herkömmlichen Mangandioxid-Batterien derselben Größe (Science vom 13. August 1999)

Doch trotz der beeindruckenden Leistungsfähigkeit der Super-Eisen-Komponente, bleiben Wissenschaftler skeptisch. Denis Dees, vom Argonne National Laboratory in Illinois würde gerne einen Beweis dafür sehen, daß die neuen Batterien tatsächlich auch sechs bis zwölf Monate auf dem Regal herumliegen und dann immer noch entladen werden können. Bedenkt man die fragliche Stabilität der Eisen(VI)-Bestandteile, so findet er es jedoch "interessant, daß es überhaupt funktioniert hat."

Lichts Team jedenfalls forscht bereits an Kathoden, die aus einer Mischung aus Super-Eisen-Bestandteilen bestehen. Die sollen dann nicht nur leistungsfähiger, sondern auch besser aufladbar sein.