In Kalifornien entwickelte sich eine neue Art von organischer Batterie
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Spezialisten der Southern California University haben eine organische Batterie entwickelt. Laut Wissenschaftlern ist ihre Entwicklung haltbarer und besteht aus billigen organischen Materialien. Die organische Batterie enthält, anders als gewöhnlich, keine giftigen Verbindungen und kein Metall und ist für Kraftwerke geeignet. Die neue Entwicklung wird die Energie des Netzes stabiler machen und es ermöglichen, eine Ansammlung von Energie in großen Mengen zu schaffen und folglich zu verwenden.
Professor Shri Narayan, Professor der Southern California University, stellte fest, dass eine organische Batterie die Effizienz von bis zu fünftausend Ladezyklen aufrechterhalten kann. Laut vorläufigen Prognosen wird ihre Lebensdauer etwa 15 Jahre betragen.
Bei gegenwärtigen Lithium-Ionen-Batterien, irgendwo in tausend Ladezyklen, verschlechtert sich die Leistung erheblich, außerdem sind die Kosten für die Herstellung solcher Batterien zehnmal höher. Wie das Forschungsteam feststellt, werden organische Batterien aufgrund ihrer Einfachheit, niedrigen Kosten, Zuverlässigkeit und Umweltfreundlichkeit einen Durchbruch auf dem Gebiet der Energiespeicherung erreichen. Darüber hinaus können organische Batterien eine neue Phase der Nutzung alternativer Energiequellen einleiten, um den Energiebedarf der Bevölkerung maximal zu decken.
Sonnenkollektoren erzeugen Energie nur bei Sonnenschein, ebenso wie alle Windräder - nur mit Windböen. Davon ausgehend sind Energieunternehmen nicht in der Lage, umweltfreundliche Energie zu produzieren, da es unmöglich ist, auf Quellen wie Sonne oder Wind zu reagieren, um die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen.
Batterien, die in der Lage sind, Energie zu sammeln und zu speichern und sie anschließend abzugeben, helfen dabei, das mit alternativen Quellen verbundene Grundproblem der Unzuverlässigkeit zu lösen.
Jetzt ist die Speicherung von Energie in einem besonders großen Umfang das Hauptproblem. Nach Ansicht von Experten werden erneuerbare Energiequellen in der Zukunft kostengünstige und umweltfreundliche Lösungen benötigen.
Der Wirkungsmechanismus der neuen organischen Batterie basiert auf einer oxidativen und restaurativen Reaktion. Durch einen Behälter, der durch eine Membran mit Elektroden getrennt ist, werden Lösungen zugeführt, die dabei zur Energiefreisetzung führen.
Eine solche Lösung hat den Vorteil, dass die Leistung der Quelle nicht von der Kapazität abhängt. Theoretisch können Behälter mit elektroaktiven Materialien beliebig groß sein und das Gesamtvolumen des Energiespeichers erhöhen. Zusätzlich ist es möglich, die Zentralzelle einzustellen und die pro Stunde produzierte Energiemenge einzustellen.
Das Forschungsteam konzentrierte sich auf elektroaktive Materialien, nicht auf Metall und toxische Substanzen, die in früheren Modellen verwendet wurden. Die Wissenschaftler standen vor der Aufgabe, eine organische Verbindung zu finden, die sich in Wasser auflösen kann. Als Ergebnis wurde ein System entwickelt, das eine geringe Auswirkung auf die äußere Umgebung hat und außerdem keine großen Investitionen erfordert.
In zahlreichen Experimenten fand ein Team von Spezialisten heraus, dass oxidierte organische Verbindungen - Chinone, die in den Geweben einiger Tiere, Bakterien und Pilze vorkommen und für die Photosynthese und den Sauerstoffaustausch notwendig sind - ideal für den Betrieb einer organischen Batterie sind.
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