Stromversorgung auf Protonisch

News: Stromversorgung auf Protonisch

Moderne Menschen, die den Strom für ihre Fahrradlampe nicht mehr selber produzieren, werden davon profitieren. Oder auch diejenigen, denen allmählich klar geworden ist, dass ein Mobil-Telefon gar nicht so mobil ist, weil es doch dauernd an der Strippe hängt und aufgeladen werden muss. - Doch der Prototyp einer Batterie, die Wissenschaftler nun entwickelt haben, hat auch noch andere Vorteile: Die Protonen-Polymer-Batterie ist ein Stromspeicher mit sehr hoher Energiedichte und hat wesentlich kürzeren Ladezeiten, als herkömmliche Nickel-Hydrid oder Lithiumionen-Batterien.

In den letzten Jahren haben Wissenschaftler einige wartungsfreie Batterien entwickelt, die keine vollständigen Lade/Entladezyklen mehr benötigen oder nicht ausgetauscht werden müssen. Die Verwendung solcher Stromspeicher umfasst zum Beispiel Anwendungen im Mobiltelefon-Bereich und für Elektroautos oder solche mit Brennstoffzellen. Doch diese Doppelschicht-Kondensatoren liefern weniger als ein hundertstel der Energiedichte von konventionellen Nickel-Hydride- und Lithiumionen-Batterien.

Forscher der Firma NEC haben nun den Prototyp einer Protonenaustausch-Batterie mit Elektroden aus leitfähigen Polymeren entwickelt. Während die Anode aus einem Indol-Derivat besteht, ist die Kathode aus einem Chinoxalin-Derivat aufgebaut, gefüllt ist die Batterie mit einer Schwefelsäurelösung. Für den Elektronentransfer sorgen ausschließlich Protonen.

Die Protonen-Batterie hat eine ebenso hohe Energiedichte wie ein Bleiakku, doch kann sie einen deutlich größeren Entladungsstrom liefern als dieser (bei einer Batterie von 200 mAh bis zu 9 A in 10 Sekunden). Die hohe Beweglichkeit der Protonen in der Flüssigkeit führt zusätzlich dazu, dass die Batterie in fünf Minuten wieder aufgeladen werden kann.

Eine mögliche Anwendung sehen die Wissenschaftler zum Beispiel in stromversorgenden Bereichen von Flugzeugen, Schiffen oder Bussen. Außerdem meinen sie, dass eine Verwendung in elektrischen Fahrzeugen und solchen mit Brennstoffzellen einen Markt für die Technologie bieten könnte.

Die Firma NEC wird ihre neue Entwicklung am 4. April 2000 auf der 67. Tagung der Electrochemical Society of Japan in der Nagoya University Higashiyama vorstellen.

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