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Magnesium-Batterien Eine kommende Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien

| Autor / Redakteur: Johann Wiesböck / Rainer Graefen

Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) des KIT veranstaltete am 21. und 22. Juli 2016 ein internationales Symposium über Magnesium-Batterien. Da Magnesium weniger reaktiv und somit weniger gefährlich als Lithium ist, investieren vermehrt Autohersteller in diese Technik.

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In den Testständen des HIU am KIT werden in Zukunft die Möglichkeiten von Magnesium als Batteriematerial erforscht.
In den Testständen des HIU am KIT werden in Zukunft die Möglichkeiten von Magnesium als Batteriematerial erforscht.
(Bild: HIU/KIT)

Effiziente Stromspeicher werden benötigt, um Strom aus erneuerbaren Quellen zwischenzuspeichern oder Elektroautos mit Energie zu versorgen. Eine passende Technologie hierfür könnte in Zukunft die Magnesium-Batterie bieten, da es eine Reihe von attraktiven Eigenschaften vorweist. Über den aktuellen Stand von und die bevorstehenden Herausforderungen für Magnesium (Mg) als Batterierohstoff tauschten sich die führenden Experten ab dem 21. Juli 2016 auf einem Symposium des HIU des KIT aus.

Im Vergleich zu Lithium kann Magnesium jeweils zwei Elektronen abgeben und aufnehmen, was es zu einem sehr interessanten Material für die Batterieforschung macht. Magnesium-Batterien sind zurzeit die am meist erforschten Kandidaten für lithiumfreie Alternativen auf dem Feld der "Hochspannungsbatterien" – nicht zuletzt, weil einige Autohersteller in die Forschung an Magnesium-Batterien investieren.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Magnesium ist weniger reaktiv und damit weniger gefährlich. Bei Magnesium bilden sich während des Aufladens keine Ablagerungen, die bei der Verwendung von Lithium-Metall-Anoden die Hauptherausforderung im Sicherheitsbereich darstellen. Zudem ist es günstiger herzustellen, da es weniger schnell mit Luft reagiert als Lithium-Metall und somit auch einfacher bearbeitet werden kann.

Magnesium ist in großen Mengen vorhanden und damit günstig

Magnesium ist in großen Mengen vorhanden, zum Beispiel in Form des Gesteins Dolomit, was niedrigere Preise zur Folge hat. Magnesium-Batterien könnten als stationäre Energiespeicher, zum Beispiel in Windkraftwerken oder Solarfeldern, fungieren.

Prof. Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm leitet das erste Symposium über Magnesium-Batterien am 21./22. Juli
Prof. Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm leitet das erste Symposium über Magnesium-Batterien am 21./22. Juli
(Bild: HIU/KIT)

Das erste internationale Symposium zu Magnesium-Batterien dreht sich um die Forschung in diesem schnell wachsenden Bereich. Ziel des Symposiums ist es, den jüngsten Stand der Forschung zu diskutieren und Zukunftsszenarien aufzuzeigen. Auf dem Symposium treffen sich die führenden Forscher des Gebietes zum Austausch.

Die Vorträge und Poster des Symposiums befassen sich mit den Themen Elektrolyte und Additive, Elektroden, Grenzflächen, Kathoden, Anoden, Modellierung und Systeme. Das vollständiges Programm finden Sie unter: www.mg-batt.de.

Hintergrund: Das Helmholtz-Institut Ulm wurde im Januar 2011 vom KIT als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft in Kooperation mit der Universität Ulm gegründet. Mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sind zwei weitere renommierte Einrichtungen als assoziierte Partner in das HIU eingebunden.

Das internationale Team aus rund 130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht im HIU an der Weiterentwicklung der Grundlagen von zukunftsfähigen Energiespeichern für den stationären und mobilen Einsatz.

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