Zinkluftbatterie und Lithiumbatterie

Die Herstellung von wiederaufladbaren Batterien, die länger halten und mehr Zyklen haben, war eine wichtige technische Herausforderung für alles, vom mobilen MP3-Player bis zum Elektroauto. Die Lithium-Ionen-Batterietechnologie, die wir seit vielen Jahren verwenden, weist viele offensichtliche Nachteile auf, wie z. B. schnellen Batterieabbau, kurze Lebensdauer, keinen Umweltschutz und so weiter. Die Überhitzung und die Explosionsunfälle der Lithiumbatterien, die seit vielen Jahren aufgetreten sind, machen den Menschen immer noch Angst.

Unter den vielen möglichen Alternativen zu Lithiumbatterien hat sich kürzlich eine neue Kraft herausgebildet: wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien. Tatsächlich wird die Zink-Luftbatterietechnologie seit mehr als 100 Jahren erfunden. Aktivkohle wird verwendet, um Luftsauerstoff als aktives Material der positiven Elektrode, Zink als negative Elektrode und Ammoniumchlorid oder Natronlauge als Elektrolyt zu absorbieren. In den 1960er Jahren wurden Zink-Luft-Batterien dank technologischer Verbesserungen durch die Raumfahrttechnik in die Praxis umgesetzt. Heutzutage sind viele der Knopfbatterien, die beim Hören von AIDS verwendet werden, Zink-Luft-Batterien.

SINTEF gründete die Firma ReVolt in der Schweiz, um die Produktentwicklung und Vermarktung von wiederaufladbaren Zink-Luft-Batterien zu leiten. Das Unternehmen gab bekannt, dass im nächsten Jahr winzige wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien für das Hören von AIDS in den Handel kommen werden, ebenso wie wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien für andere mobile Geräte wie Mobiltelefone. Für den Markt sollte seine Lade- und Entladelebensdauer das 300- bis 500-fache erreichen können.

Darüber hinaus weist ReVolt unter Bezugnahme auf die Brennstoffzellenstruktur darauf hin, dass die wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie künftig in Elektrofahrzeugen verwendet wird. Die Lade- und Entladelebensdauer beträgt mehr als das 10.000-fache. Die Technologie ist jedoch noch lange nicht praktikabel.

Die wiederaufladbare Batterietechnologie, die recycelt werden kann, wurde aufgrund der Strukturbeschränkung der Zink-Luft-Batterie lange Zeit nicht realisiert. In den letzten Jahren hat das norwegische Forschungsinstitut SINTEF die Ladetechnologie von Zink-Luft-Batterien durch Verbesserung der Zinkelektroden und der internen Feuchtigkeitskontrolle realisiert. Die derzeitige wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie hat im Experiment mehr als 100 Lade- und Entladezyklen erreicht und kann eine Lebensdauer von 200 erreichen. Im Vergleich zu lithium-batterien können wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien dreimal so viel Energie speichern, halb so viel kosten und haben Keine Gefahr von Überhitzung oder Explosion.

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