Aluminiumbatterie funktioniert mit festem Polymerelektrolyt

Forschende an der TU Bergakademie Freiberg haben einen Elektrolyten auf Polymerbasis entwickelt. Zusammen mit Aluminiumanode und Grafitkathode besteht die Batterie damit aus verfügbaren und recycelbaren Materialien.

Für die Elektrolytlösung zwischen Anode und Kathode haben die Forschenden einen Polymerelektrolyten auf Basis einer ionischen Flüssigkeit entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Mischung aus Triethylaminhydrochlorid und Aluminiumchlorid, die zusammen mit Polyamid ein festes Netzwerk bilden. Im Vergleich zu traditionellen flüssigen Elektrolyten soll dieser Festelektrolyt zahlreiche Vorteile besitzen. Beispielsweise kann er nicht auslaufen, er ist resistent gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff und reduziert Korrosion. Zudem ersetzt er die übliche Separator-Schicht, was die Batterie sicherer und kostengünstiger in der Herstellung machen soll.

Der erste Prototyp, bestehend aus einem Stack mit zehn Zellen, wird nach Angaben der Forschenden etwa 1 Wh Energie speichern können. Künftig soll eine Speicherkapazität von 10 kWh erreicht werden. Als nächsten Schritt testet das Team die Verarbeitung der Materialien sowie die Herstellung der Aluminium-Polymer-Batterie in einer Rolle-zu-Rolle-Fertigungsanlage. Ende 2025 erwarten die Forschenden belastbare Ergebnisse zur Verwertung ihres Batterieprototypen.