US-Wissenschaftler entwickeln Batterien für Elektroautos ohne "ewige Chemikalien
Forscher der University of Chicago haben einen Weg gefunden, gefährliche Chemikalien in wiederaufladbaren Batterien zu beseitigen und gleichzeitig eine hohe Leistung beizubehalten.
Was bekannt ist
Die weltweite Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien wird laut Mckinsey Company von 700 Gigawattstunden im Jahr 2022 auf 4,7 Terawattstunden im Jahr 2030 steigen. Das "schmutzige Geheimnis" der Batterien - die Verwendung schädlicher Chemikalien - ist jedoch nach wie vor ungelöst.
Neben seltenen Erden enthalten Elektroauto-Batterien auch gefährliche Chemikalien, die als PFAS (Per- und Polyfluoralkylverbindungen) bekannt sind. PFAS sind überall zu finden, von unserer Kleidung bis zu antihaftbeschichteten Küchenpfannen. Sie bauen sich in der Umwelt nicht ab und können über die Nahrung und das Wasser in den Körper gelangen, daher der Name "ewige Chemikalien".
Forscher an der University of Chicago entwickeln eine neue Generation von Batterien für Elektrofahrzeuge, die frei von PFAS sind. In einer typischen Lithium-Ionen-Batterie sind diese Stoffe in der Kathode und im Elektrolyten enthalten, wo sie zur Aufrechterhaltung der internen Struktur der Batterie beitragen. Die Wissenschaftler sagen jedoch, dass das Vorhandensein von PFAS keine grundlegende Voraussetzung ist.
Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das Team ein spezielles "nicht fluoriertes Lösungsmittel" ohne PFAS für den Elektrolyten. Die Ergebnisse der Labortests sind ermutigend:
- PFAS-freie Zellen zeigten eine bessere Ionenpaarung, was eine höhere Energiedichte bedeutet
- Bessere Beständigkeit gegen extreme Temperaturen - stabiler Betrieb von -40°C bis +15°C
- Bessere Kapazitätserhaltung, d. h. längere Lebensdauer und gleichbleibend hohe Leistung
Derzeit befinden sich diese Batterien noch in der Laborversuchsphase und sind weit von der Produktion entfernt. Ziel der Forschung ist es jedoch zu zeigen, dass die Umweltprobleme von Elektrofahrzeugbatterien bereits in der Entwurfsphase gelöst werden können.
Der US-Umweltschutzbehörde zufolge werden PFAS mit ernsthaften Gesundheitsrisiken in Verbindung gebracht, darunter Entwicklungsstörungen bei Kindern und Fortpflanzungsprobleme bei Frauen.
Quelle: InsideEVs
