Batterietechnologie
18.02.2019

Forscher speichern mit Eierschalen Energie

Foto: Manuel Balzer, KIT
Eierschalen bestehen aus porösem Calciumcarbonat, das sich sehr gut für elektrochemische Speicher eignet.

Eierschalen landen normalerweise auf dem Komposthaufen. Erstmals nutzen Wissenschaftler den Bioabfall erfolgreich als Elektrode für Energiespeicher.

Eierschalen kann man kompostieren und als Dünger verwenden. Aber sie sind offenbar auch als Energiespeicher zu gebrauchen. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Team rund um Wissenschaftler der australischen Murdoch University in Perth, zu dem auch Wissenschaftler des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) gehören. Das nachhaltige Speichermaterial, das einen kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensator ermöglichen könnte, stellt die Gruppe nun in der Zeitschrift Dalton Transactions der Royal Society of Chemistry vor.

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Eierschalen, die gebacken und dann zu einem feinen Pulver zerkleinert werden, könnten eine kostengünstige Alternative für erneuerbare Energiespeicher sein, sagen die Forscher.  Hühnereierschalen enthalten große Mengen an Calciumcarbonat (CaCO3). Die Wissenschaftler entdeckten nun vielversprechende elektrochemische Eigenschaften von Hühnereierschalen, die Lithium durch den hohen Anteil an CaCO3 gut speichern können.

Das Eierschalenpulver wurde als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet. Bei über 1.000 Lade- und Entladezyklen hielt die Testzelle eine Kapazität von 92 Prozent aufrecht. Verwendet wurden von den Eierschalen sowohl die verkalkte Schale als auch die inneren und äußeren Schalenmembranen. Die Forscher wuschen, trockneten und zerkleinerten die Schalen zu einem Pulver und erhielten ein leitfähiges Material.

Lösung für den Energiespeicherbedarf der Welt?

„Es gibt überraschenderweise immer wieder neue Beispiele, in denen Naturstoffe gute bis sehr gute Voraussetzungen mitbringen, um daraus Materialien für elektrochemische Speicher herzustellen“, sagt Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm. „Wenn es uns gelingt, die Salzwasserbatterie mit den Elektroden aus Eierschalenpulver zu kombinieren und einen Weg finden, diese Stromspeicher in großem Stil herzustellen, ist das die Lösung für den Energiespeicherbedarf der Welt“, sagt Manickam Minakshi von der Murdoch University. Der australische Forscher arbeitet seit vielen Jahren an der Entwicklung besserer Batterien. 2012 hatte er eine salzwasserbasierte Natrium-Ionen-Batterie vorgestellt, die ähnliche Eigenschaften wie Lithium-Ionen-Batterien aufweist, allerdings billiger in der Herstellung ist. Natrium findet sich in der Erdkruste um ein Vielfaches häufiger als Lithium.

Und auch Eierschalen gibt es mehr als genug. Die Menschen essen jährlich Milliarden Hühnereier. So kamen Eierschalenabfälle bereits in einer Reihe von Anwendungen zum Einsatz, etwa in der Biokeramik, in Kosmetika oder in der Farbstoffindustrie. Auch fungierte die proteinreiche, faserige Eierschalenmembran als Separator in Superkondensatoren. Als Elektrode fanden die Bioabfälle nun aber weltweit erstmals Verwendung. Um die Leistungsfähigkeit des Materials zu verbessern und einen breiten Einsatz zu ermöglichen, seien nun weitere Forschung und ein detailliertes Verständnis des elektrochemischen und physikalischen Verhaltens des Materials erforderlich, so das Forschungsteam.

Lesen SIe auch: Lithium und Kobalt könnten knapp werden

Carsten Kloth
Keywords:
Batteriespeicher
Ressorts:
Technology

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