Zehnfache Speicherkapazität 20.04.2013, 07:00 Uhr

Der Weg ist frei für Lithium-Schwefel-Batterien

Ein internationales Forscherteam hat die Lösung für den Bau des Akkus der Zukunft gefunden. Damit wird Abfall zum wertvollen Rohstoff.

Raffinerien häufen meterhohe Mengen ungenutzten Schwefelabfalls an.

Raffinerien häufen meterhohe Mengen ungenutzten Schwefelabfalls an.

Foto: Universität Hamburg

Auf dem Gelände mancher Raffinerien sind Barren aus elementarem Schwefel beinahe turmhoch gestapelt. Es stammt aus dem verarbeiteten Erdöl und gilt als Abfall. Kein Mensch hat Verwendung für derartige Mengen. Bislang.

Künftig vielleicht doch. Weltweit arbeiten Wissenschaftler an einem kostengünstigen Verfahren zur Herstellung von Lithium-Schwefel-Batterien. Wissenschaftler der Universität Hamburg, aus den USA und Südkorea haben jetzt eine Methode entwickelt, mit dem sich die entscheidende Komponente einer solchen Batterie – der Kathode genannte Minuspol – kostengünstig herstellen lässt. Es handelt sich um einen Kunststoff, in den die Forscher Schwefel, das eigentliche Kathodenmaterial, einarbeiten. Der Kunststoff schützt den Schwefel vor der Reaktion mit den so genannten Elektrolyten. Das ist ein spezielles Material, das sich zwischen der Anode, dem Pluspol, und der Kathode befindet. Ungeschützter oder, wie in manchen Konkurrenzentwicklungen, unzureichend geschützter Schwefel wird innerhalb kurzer Zeit zerstört. Das ist dann das Aus für die Batterie.

Die Forscher von drei Kontinenten haben nach dem Vorbild des Vulkanisierens eine besonders preiswerte Technik entwickelt, mit der Schwefel zuverlässig in Kunststoff eingebunden wird. Bisher genutzte Verfahren sind zu teuer. Für Professor Patrick Theato vom Fachbereich Chemie der Universität Hamburg ist die Schwefel-Lithium-Batterie die „weltweit propagierte nächste Batterie-Generation“. Einfach deshalb, weil sie leicht, mit der gerade entwickelten Vulkanisierungstechnik preiswert herzustellen ist und vor allem, weil sie bis zu zehnmal mehr Energie speichern kann als Lithium-Ionen-Akkus.

Schub für die Elektromobilität

Schwefel darf nur in geringen Mengen in Benzin und Diesel zurückbleiben, weil er einerseits Motoren zerstören kann, andererseits bei der Verbrennung in den Zylindern Schadstoffe bildet. Sollten sich die neuen Batterien tatsächlich durchsetzen, gäbe es einen gewaltigen Schub für die Elektromobilität. Auf Dauer könnte dann der Schwefel knapp werden. Dann nämlich, wenn immer weniger Autos mit Verbrennungsmotor fahren.

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