ELEKTROCHEMISCHE ENERGIESPEICHERUNG–ZUR ZUKUNFT VON LI-UND NA-BATTERIEN

摘要: Das Verbrennen billiger, fossiler Brennstoffe erzeugt in vielen Industriestädten hohe Feinstaubwerte und trägt maßgeblich zum NOx-Ausstoß und CO2-Emissionenen bei. Alternative Möglichkeiten der Energiekonversion für die mobile und stationäre Stromversorgung müssen dringend weiterentwickelt werden. Die Speicherung elektrischer Energie, zB aus Windparks, Wasserkraftwerken und Photovoltaikanlagen, kann mittelfristig durch sichere und leistungsfähige elektrochemische Energiespeicher erfolgen. Die Einführung „emissionsfreier “Neufahrzeuge soll ebenfalls die Probleme lösen; immerhin werden 23% der CO2-Emissionen durch den Personen-und Gütertransport verursacht [1]. Ob die zurzeit diskutierten Fahrzeuge im Hinblick auf Produktion und Lebensdauer tatsächlich eine „grüne Bilanz “aufweisen, ist zumindest diskussionswürdig. Auf deutschen Straßen sind beispielsweise um die 40 Millionen PKW unterwegs, aber nur 0, 07% davon sind Elektroautos. Lithiumbatterien sind, zB neben Brennstoffzellen, eine der praktikablen Speichermöglichkeiten.In den meisten Fällen sind Elektroautos mit Li-Batterien, die fast ausschließlich in Asien gefertigt werden, aber noch zu teuer. Zudem birgt die mittlerweile konventionelle Li-Ionenbatterie ein Risiko: die verwendeten flüssigen, aprotischen Elektrolyte sind entflammbar. Unsachgemäße Handhabung oder Herstellungsfehler, wie der Multimilliarden-Dollarverlust des Handy-Herstellers Samsung zeigt, können die Zellen ungewollt und irreversibel schädigen. Dies ist dramatisch für Mobiltelefone aber wesentlich dramatischer für hochskalierte Systeme in Fahrzeugen oder in stationären …