Anzeige

Batterien: Blau leuchtendes Mineral schafft ungeahnte Möglichkeiten

18. November 2020

Petrovit
So sieht das neue Mineral Petrovit aus.
Foto: St. Petersburg University
Petrovit ist der Name des neuen Minerals, das von Wissenschaftlern der Universität St. Petersburg entdeckt wurde, ein hellblauer Kristall, der Energie liefern kann.
Anzeige
Anzeige


Können Mineralien einen Durchbruch bei der Speicherung von erneuerbaren Energien leisten? In anderen Bereichen wie Biologie und Metallurgie leisten Mineralien schon große Dienste. Forscher an der Universität St. Petersburg haben sich mit der Forschung befasst und ein völlig neues Mineral entdeckt, das die Batterieproduktion revolutionieren könnte.

[jobElement id=“500758425″][/jobElement]

Anzeige
Anzeige

 

Das neue Mineral nennt sich „Petrovit“ und ist eine hellblaue Ansammlung von Natriumschwefel, Kupfer und eine „sehr seltene“ Koordination von Sauerstoffatomen, die nur in einigen anderen Verbindungen zu finden ist. Insgesamt bildet es ein poröses Gerüst. Die inneren Hohlräume sind über Kanäle miteinander verbunden, die wie sehr enge Tunnel wirken, in denen sich Natriumatome frei bewegen können. Das Mineral wurde von Svetlana Moskaleva, einer wissenschaftlichen Mitarbeiterin am Institut für Vulkanologie und Seismologie der fernöstlichen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften, chemisch analysiert. Sie und ihr Team gehen davon aus, dass Petrovit zur Herstellung erneuerbarer Batterien verwendet werden kann. Das Projekt wird von Professor Stanislav Filatov geleitet, der seit mehr als 40 Jahren daran arbeitet, neue Elemente zu entdecken – insbesondere untersucht er die Mineralogie von Vulkanen nach dem Ausbruch. Die Struktur von Petrovit könne eine Ionenleitfähigkeit bieten und daher als Kathodenmaterial für Natriumionenbatterien fungieren. Natrium ist in der Erdkruste reichlich vorhanden und eine Natriumionenbatterie ist eine vielversprechende Alternative zum Speichern von Energie.

Die Verbindung ist ein blaues, kugelförmiges Aggregat aus tafelförmigen Kristallen mit gasförmigen Einschlüssen.

Durchbruch bei feuerfesten Lithium-Ionen-Batterien erzielt

Anzeige
Anzeige

Warum ist Petrovit als Mineral so besonders?

Laut Filatov ist die Kupferatomstruktur des neu entdeckten Minerals Petrovits recht ungewöhnlich und weist eine seltene Koordination von sieben Sauerstoffatomen auf.

„Eine solche Koordination ist nur für einige wenige Verbindungen sowie für Saranchinait charakteristisch, die von unseren Kollegen von der Universität St. Petersburg – dem Forschungsteam von Professor Oleg Siidra – entdeckt wurden“, sagte er.

Eine weitere Besonderheit: Petrovit wurde in einem Vulkan namens Tolbachik entdeckt. Die dort entstandenen Mineralien bildeten sich nach zwei großen Eruptionen: 1975-1976 und 2012-2013. Der Tolbatschik ist ein Vulkan auf der Kamtschatka-Halbinsel im Fernen Osten Russlands.

Anzeige
Anzeige
Kamtschatka
Vulkan auf Kamtschatka in Russland. Hier wurde ein neues Mineral gefunden, das die Batterieproduktion revolutionieren kann.

Herausforderung bei der Nutzung des Minerals

Lässt sich das neu entdeckte Mineral jetzt einfach so nutzen und in die Batterieproduktion integrieren? Laut Filatov liegt die größte Herausforderung in der geringen Menge Kupfer in der Kristallstruktur.

„Es könnte gelöst werden, indem im Labor eine Verbindung mit der gleichen Struktur wie Petrovit synthetisiert wird“, gibt der Forscher an.

Die Untersuchung des Minerals wurde im Fachblatt Mineralogical Magazine veröffentlicht. Dem Bericht zufolge wurde das Mineral nach Dr. Tomas Georgievich Petrov benannt, der große Beiträge auf dem Gebiet der Mineralogie und Kristallographie sowie der entwickelten Technologie zur industriellen Herstellung von Malachitschmuck geleistet hat. Gemeinsam mit seinen Schülern Arkady Glikin und Sergei Moshkin war er der erste Forscher auf der Welt, der eine Technologie für den Anbau von Schmuckmalachit entwickelte.

Natriumionenbatterien weisen Probleme auf

Aufgrund der hohen Verfügbarkeit von Salz haben sich aktuell Natriumionenbatterien als kostengünstige Alternative zur Lithium-Ionen-Chemie herausgestellt, die heutige Laptops, Elektrofahrzeuge und Smartphones antreibt. Das hellblaue Vulkanmineral könnte eine Alternative sein.

Batterie voll oder leer? Dieser Trick zeigt es in Sekunden

Ein Problem, an dem Forscher ebenfalls tüfteln, betrifft die Kathode, die als eine der beiden Elektroden der Batterie eine Schlüsselrolle beim Hin- und Herbewegen von Ionen und bei der Stromerzeugung spielt. Das Herausforderung bei aktuellen Versionen von Natriumionenbatterien besteht darin, dass sich beim Zyklisieren inaktive Natriumkristalle auf der Oberfläche der Kathode ansammeln, was sich für das Gerät bald als tödlich herausstellt. Die Wissenschaftler der russischen Universität St. Petersburg haben nun eine frei fließende Lösung gefunden – und das direkt aus den Lavaströmen des Tolbachik-Vulkans.

Die Forschung wurde durch ein Stipendium der Russischen Stiftung für Grundlagenforschung Nr. 18-29-12106 unterstützt.

Mond: Forscher finden neues Mineral in altem Meteoriten

Pionierleistung von Batterieforschern macht Elektroautos endlich reichweitenstark

Elektroauto: Diese Superbatterie lädt in 15 Sekunden



Ein Beitrag von:

Anzeige
Anzeige

Top Stellenanzeigen

CAD-Konstrukteur (m/w/d)
Boyd Weiler GmbH & Co. KG

13.09.2026
Weiler-Simmerberg
Senior Ingenieur Systemintegration und KI-basierte Performancebewertung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Ingenieur Systemführung Operative Betriebsplanung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Bauprojektleiter (m/w/d)
Allbau Managementgesellschaft mbH

13.09.2026
Essen
Ingenieur* im Anforderungsmanagement
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH

13.09.2026
Langen
Bauingenieur / Bautechniker Kommunaler Tiefbau (m/w/d)
WipflerPLAN Planungsgesellschaft

13.09.2026
Donauwörth, Nördlingen, Pfaffenhofen an der Ilm, Lauf an der Pegnitz
Information Security Manager (all genders)
VINCORION Advanced Systems GmbH

13.09.2026
Wedel
Professur „Wirtschaftsinformatik und Datenbanken mit dem Schwerpunkt IT-Venture-Design, Digital Enterprise und innovativer Lehre in Makerspace-Settings (W2)“
Hochschule Düsseldorf University of Applied Sciences

13.09.2026
Düsseldorf
Senior-Ingenieur Auftragsengineering (m/w/d)
Mehrer Compression GmbH

13.09.2026
Balingen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hamm
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Dillenburg
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Dillenburg
BIM-Manager (w/m/d) Niederlassung Westfalen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster, Gelsenkirchen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Netphen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Netphen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Bochum
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bochum
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Osnabrück
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Osnabrück
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hagen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hagen
Bauleiter (m/w/d) im Bereich schlüsselfertigen Wohnungsbau
SCHEIDL

13.09.2026
Moosburg/Landshut
Projektingenieur Fachplanung Versorgungstechnik (m/w/d)
INGENIEURBÜRO ZAMMIT GmbH

13.09.2026
Achim, Celle, Salzgitter, Wolfsburg
Meister (m/w/d) für die mechanische Fertigung
Montanhydraulik GmbH

13.09.2026
Gelsenkirchen
Bauingenieur (w/m/d)
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bayreuth

Weitere Artikel



Anzeige
Anzeige