Mechanisch und elektrisch wieder aufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen

Zukünftige Batteriesysteme sollten deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Metall-Luft-Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich.

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten, als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wieder aufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen.

Im Vorhaben soll ein Zink-Slurry als Energieträger durch die elektrochemische Zelle gepumpt werden. Diese würde in der späteren Anwendung in einem Tank im Automobil gespeichert. Durch Kontakt zu einem Stromableiter wird der Elektronenübergang zwischen den Zinkpartikeln beim Laden und Entladen ermöglicht. Die Batteriekapazität (kWh) wird daher durch die im Tank mitgeführte Menge an Zink-Slurry festgelegt. Die Geometrie des Tanks kann ähnlich wie bei einem Benzintank flexibel gehalten werden.

Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und -Recycling.

Quellen:

https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&id=2834030&s=14&q=znmobil&v=10 (jüngster Zugriff 08.01.2018)

https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=znmobil&s=14&v=10&id=2834094 (jüngster Zugriff 08.01.2018)