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Die neuen Batterien werden mit Vitaminen betrieben
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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An der Universität Toronto hat ein Chemikerteam eine völlig neuartige Batterie entwickelt, die mit Vitaminen betrieben werden kann. Mithilfe gentechnisch veränderter Pilze stellten die Wissenschaftler Vitamin-B2-Fäden her und entwickelten daraus eine Hochleistungsbatterie.
Die Eigenschaften der neuen Batterie sind mit den derzeit verwendeten Lithium-Ionen-Batterien mit einer Spannung von 2,5 V vergleichbar, doch statt des üblichen Lithiums, das in diesen Batterien als Kathode verwendet wird, verwendeten die Wissenschaftler Flavin aus Vitamin-B2- Fäden.
Wissenschaftlern zufolge war es schwierig, Moleküle zu finden, die alle Anforderungen erfüllten und in der Unterhaltungselektronik eingesetzt werden konnten. Doch schließlich gelang es ihnen. Das Interesse der Wissenschaftler an natürlichen Materialien war kein Zufall. Einer der Forscher, Dwight Seferos, stellte fest, dass die Herstellung eines neuen Materials aus einem zunächst komplexen Material deutlich schneller erfolgen kann.
In Harvard führten Wissenschaftler ein ähnliches Experiment durch und verwendeten Vitamin B2 in der Batterie. In Toronto erklärten sie jedoch, dass das von ihnen entwickelte Modell das erste seiner Art sei und Polymermoleküle (langkettige) in einer der Elektroden verwende. Dadurch speichert eine solche Batterie Energie effektiv nicht in Metallen, sondern in Kunststoff, der weniger giftig und leichter zu verarbeiten ist.
Nach langer Untersuchung verschiedener langkettiger Polymere gelang es Chemikern, ein neues Material zu entwickeln. Laut Seferos lässt sich die organische Chemie mit Lego vergleichen – die Teile werden in einer bestimmten Reihenfolge zusammengesetzt, doch manchmal kommt es vor, dass auf dem Papier alles zusammenpassen sollte, in Wirklichkeit aber nicht. Derselbe Prozess lässt sich in der Chemie mit Molekülen beobachten. Langkettige Polymere sind Moleküle, die an die Hauptkette langer Moleküle gebunden sind.
Die Forscher selbst stellten fest, dass es ihnen erst beim fünften Versuch gelang, ihren „Konstruktor“ zusammenzusetzen. Dabei gelang ihnen durch die Kombination langkettiger Moleküle und zweier Flavineinheiten ein neues Kathodenmaterial, das alle Anforderungen der Wissenschaftler erfüllte.
Vitamin B2 ist für die Energiespeicherung im Körper notwendig und kann zudem Reaktionen eingehen. Genau diese Eigenschaft hat die Wissenschaftler interessiert, da sie Vitamin B2 zu einer hervorragenden Option für den Einsatz in wiederaufladbaren Batterien macht.
Seferos erklärte, dass Vitamin B2 bis zu zwei Elektronen gleichzeitig aufnehmen kann, im Vergleich zu anderen Polymeren, deren Eigenschaften untersucht wurden, einen hohen Durchsatz aufweist und mehrfach aufladbar ist. Wissenschaftler versuchen nun, neue Varianten des Materials zu finden, die mehrfach aufgeladen werden können.
Der erste Prototyp der neuen Batterie hat derzeit die Größe einer herkömmlichen Hörgerätebatterie. Experten hoffen jedoch, dass ihre dünnen, flexiblen und energieeffizienteren Batterien mit herkömmlichen metallhaltigen Batterien konkurrieren können. Die Wissenschaftler wiesen zudem darauf hin, dass die flavinbasierte Technik künftig zur Entwicklung transparenter Batterieversionen beitragen wird.