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Die TU Freiberg entwickelt eine innovative Aluminium-Batterie mit eigenem Elektrolyten
Die Technische Universität Bergakademie Freiberg hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung einer Aluminium-Batterie erzielt. Diese Batterie, die Aluminium als Anode, Grafit als Kathode und einen speziell entwickelten Festelektrolyten auf Polymerbasis verwendet, wird nun für die industrielle Produktion validiert und weiterentwickelt. Ziel ist eine Speicherkapazität von zehn Kilowattstunden, was der durchschnittlichen Tagesproduktion einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses entspricht.
Struktur und Eigenschaften der Aluminium-Batterie
Die Batterie besteht aus Aluminium als Anode, Grafit als Kathode und einem neuartigen Elektrolyten auf Polymerbasis, der an der Universität entwickelt wurde. Dieser Festelektrolyt ist besonders sicher und effizient, da er im Vergleich zu traditionellen flüssigen Elektrolyten nicht auslaufen kann, resistent gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff ist und Korrosion reduziert. Zudem ersetzt er die übliche Separator-Schicht, was die Batterie sicherer und kostengünstiger in der Herstellung macht.
Herstellung und Weiterentwicklung
Der erste Prototyp der Batterie besteht aus einem sogenannten Stack mit zehn Zellen und kann etwa eine Wattstunde Strom speichern. Die Validierung des Prototyps für die industrielle Produktion wird bis Ende 2025 vom sächsischen Wirtschaftsministerium und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Am Institut für Experimentelle Physik der TU Freiberg forscht das Team um Prof. Dr. Dirk C. Meyer seit rund zehn Jahren intensiv an dieser Technologie.
Details zum Festelektrolyten
Der Festelektrolyt besteht aus einer Mischung von Triethylaminhydrochlorid und Aluminiumchlorid, die zusammen mit Polyamid ein festes Netzwerk bilden. Diese Kombination bietet zahlreiche Vorteile gegenüber traditionellen Elektrolyten, darunter erhöhte Sicherheit und geringere Herstellungskosten.
Industrielle Anwendung und zukünftige Ziele
Als nächsten Schritt testet das Team die Verarbeitung der Materialien sowie die Herstellung der Aluminium-Polymer-Batterie in einer sogenannten Rolle-zu-Rolle-Fertigungsanlage. Die angestrebte Speicherkapazität von zehn Kilowattstunden entspricht der durchschnittlichen Tagesproduktion einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses, was die Batterie ideal für den Einsatz als stationärer Stromspeicher bei privaten Photovoltaik-Anlagen macht.
Förderung und finanzielle Unterstützung
Die Validierung des Batterie-Prototyps wird bis Ende des kommenden Jahres durch das sächsische Wirtschaftsministerium und den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Insgesamt werden 241.562 € bis November 2025 für die Weiterentwicklung der Batterie bereitgestellt.
Vorteile und Potenzial der Aluminium-Batterie
Die Aluminium-Polymer-Batterie stellt eine vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien dar. Durch die Verwendung von gut verfügbaren und recycelbaren Materialien ist die Batterie nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch kostengünstiger in der Herstellung. Die erhöhte Sicherheit und Effizienz des Festelektrolyten macht die Batterie zudem zu einer attraktiven Option für die zukünftige Energiespeicherung.
Reaktionen und Kommentare
Die Entwicklung der Aluminium-Batterie wurde von verschiedenen Seiten positiv aufgenommen. Experten heben die Bedeutung der neuen Technologie für die Elektrifizierung und Flexibilisierung energieintensiver Technologien hervor. Die Aluminium-Polymer-Batterie könnte in naher Zukunft eine wichtige Rolle in der nachhaltigen Energieversorgung spielen.
Abschlussgedanken
Die Fortschritte bei der Entwicklung der Aluminium-Batterie an der TU Freiberg sind vielversprechend und könnten einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten. Mit der Unterstützung durch das sächsische Wirtschaftsministerium und den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung ist die Batterie auf dem besten Weg, eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zu bestehenden Energiespeicherlösungen zu werden.
