Aluminium-Luft-Batterien rosten nicht mehr

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) versetzten die Elektrolytflüssigkeit von Aluminium-Luft-Batterien mit Öl, sobald die Akkus nicht genutzt werden. Das soll die Elektroden vor Korrosion schützen. Yang Shao-Horn und Douglas P. Hart pumpten unmittelbar nach Gebrauchsende Öl ein – Ergebnis: Die Aluminiumelektrode korrodiert nicht. Sobald dem Akku wieder Strom entnommen werden soll, wird das Öl durch reine Elektrolytflüssigkeit ersetzt.

Quelle: Brandon J. Hopkins

Eine Aluminium-Luft-Batterie im Labor.

Bisherige Nachteile ausgeräumt

Bereits zum Ende des vergangenen Jahrtausends weckte die Aluminium-Luft-Batterie gewaltige Hoffnungen. Die Deutsche Post wollte ihre Flotte umrüsten und mit Batterien dieses Typs ausstatten, die ein israelisches Unternehmen entwickelt hatte. Doch daraus wurde nichts, weil die Selbstentladung zu hoch und die Lebensdauer zu kurz waren.

Seither hat es bereits eine Reihe von Versuchen gegeben, das Korrosionsproblem zu lösen. So ersetzten Forscher die Elektrolytflüssigkeit durch eine andere Chemikalie, die Korrosion zwar verhinderte, aber eine drastische Kapazitätseinbusse mit sich zog. Andere pumpten während der Ruhezeit den Elektrolyten ab, sodass er kein Unheil anrichten konnte. Da Aluminium Wasser anzieht, korrodierte die Elektrode aber trotzdem.

Riesige Einsparung an Leistungsverlust

Im Detail sieht die Konstruktion, die all das ändern soll, so aus: Zwischen die beiden Elektroden platzieren die MIT-Forscher eine zweigeteilte Membran. Wenn die Batterie in Gebrauch ist, sind beide Kammern mit Elektrolytflüssigkeit gefüllt. Stoppt die Stromentnahme, wird diese an der Seite, an der sich die Aluminiumelektrode befindet, durch Öl ersetzt. Das reduziert die Verluste pro Monat auf 0,02 Prozent - statt bisher 80 Prozent.

Aluminiumoberfläche oleophob

Dass das Öl sich so leicht vertreiben lässt, wenn der Elektrolyt zurückkehrt, liegt daran, dass die Aluminiumoberfläche oleophob ist. Sie stößt Öl ab. Damit ist die Entladeleistung unmittelbar nach dem Wechsel zwischen Öl und Elektrolyt gleich voll da. Trotz der Pumpvorrichtung und der Tanks für Öl und Elektrolyt, sind Aluminium-Luft-Batterien fünfmal leichter und halb so groß wie Lithium-Ionen-Batterien gleicher Kapazität und Leistung. (mgt/lfr)

Eine Übersicht über die Entwicklungen in der Aluminium-Luft-Batterien-Forschung gibt's hier