Der amerikanische Akku-Entwickler Eos Energy Storage hat nach eigenen Angaben eines der Schlüsselprobleme der Stromspeicher-Technologie gelöst. Die neuartigen Luft-Zink-Akkus können überschüssige Energie im Stromnetz aufbewahren und zu Spitzenzeiten einspeisen. Bisher wird die zusätzliche Produktion von Erdgaskraftwerken übernommen. Die neuen Akkus versprechen ein Kostenreduzierung um 50 Prozent.
Das US-Startup behauptet, dass Prototypen bereits die doppelte Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus aufweisen. Das ausgeteste Produkt soll 30 Jahre im Netzbetrieb bestehen mit einer größeren Zyklenzahl als Bleibatterien. Damit wäre der Luft-Zink-Akku einer der langlebigsten Batterietypen, meint Eos-Geschäftsführer Michael Oster. Der Akku könnte künftig als Zwischenspeicher in Stromnetzen aber auch bei Elektrofahrzeugen eingesetzt werden.
Die Luft-Zink-Technologie ist attraktiv, weil sie sicher und günstig ist und dabei eine hohe Energiedichte aufweist. Bei konventionellen Akkus sind alle Reaktanden innerhalb des Gehäuses verpackt. Luft-Zink-Akkus greifen bei der Stromerzeugung auf den Sauerstoff der Luft zurück, weisen dadurch ein höheres Kapazitäts-Volumen-Verhältnis auf und senken die Materialkosten. Die wasserbasierte Chemie entzündet sich zudem nicht so leicht wie Lithium-Ionen-Akkus.
Die Einsatzmöglichkeiten von Zink-Luft-Akkus waren bislang stark eingeschränkt. Die bekannten Modelle hatten einen nur geringen Wirkungsgrad. Eos will das Problem mit Änderungen bezüglich Elektrolytmaterial und Design der Zellen gelöst haben. Normalerweise wird Kaliumhydroxid eingesetzt, um Kohlendioxid aus der Luft zu absorbieren. Das dabei entstehende Kaliumcarbonat verstopft aber auf Dauer die Luftporen der Zellen. Mit einem neu entwickelten Elektrolytmaterial soll die Bindung von Kohlendioxid künftig verhindern werden. Zudem verwendet Eos eine horizontale Zellenkonfiguration, die mithilfe der Schwerkraft die flüssige Elektrolyte von der Luft trennt. Zuvor wurde dafür eine Membran eingesetzt, die aber durch Ablagerungen rissig werden kann wodurch die Zellen selbst angegriffen werden.
Eos will auch das Problem des geringen maximalen Wirkungsgrads von Luft-Zink-Akkus gelöst haben. Aufgrund der technischen Konzeption entstehen Spannungsunterschiede zwischen Lade- und Entladevorgang. Bezogen auf die Strommenge, die eingespeist wird und die sich wieder abrufen lässt, liegen traditionelle Luft-Zink-Akkus bei einem Wirkungsgrad von 60 Prozent. Bleiakkus schaffen 80 Prozent, Lithium-Ionen-Akkus rund 95 Prozent.
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