Eisen könnte Materialien wie Nickel und Kobalt ersetzen, die in Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet werden, eine Lösung, die eine ökologischere und kostengünstigere Ausstattung ermöglichen würde.
Diese Schlussfolgerung wird von einer Studie der American University of Oregon vorgeschlagen, die nun in der wissenschaftlichen Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde. Sie legt nahe, dass Eisen ein Schlüsselbestandteil für zukünftige Lithium-Ionen-Batterien sein könnte, wodurch sie umweltfreundlicher werden im Vergleich zur aktuellen Verwendung von Nickel und Kobalt.
„Da wir Eisen verwenden, dessen Kosten weniger als einen Dollar pro Kilogramm betragen könnten, was nur einen kleinen Bruchteil des Preises von Nickel und Kobalt ausmacht, die für die derzeitigen Hochenergie-Lithium-Ionen-Batterien unerlässlich sind, könnten die Kosten unserer Batterien potenziell viel niedriger sein“, erklärte Xiulei Ji, einer der Autoren der Studie, in einer Stellungnahme.
Laut dem Chemiker der Oregon State University wird in einigen Jahrzehnten die weltweite Knappheit von Nickel und Kobalt die Batterieproduktion beeinflussen, angesichts der hohen globalen Nachfrage nach diesen Materialien für die Elektrifizierung des Verkehrssektors.
Mit den nun bekannten Ergebnissen hoffen die Forscher, eine „grüne Batterie-Revolution“ auszulösen, beginnend mit einer Lösung, die „eine höhere Energiedichte als die neuesten Kathodenmaterialien in Elektrofahrzeugen bieten kann.“
Darüber hinaus ist Kobalt giftig, was bedeutet, dass es Ökosysteme und Wasserquellen kontaminieren kann, wie die Studie ebenfalls hervorhebt, die eine „globale Nachfrage nach Chemikalien für neue und nachhaltigere Batterien“ prognostiziert.
Eine Batterie speichert Energie in chemischer Form, die durch Reaktionen in die elektrische Energie umgewandelt wird, die benötigt wird, um Fahrzeuge, Mobiltelefone, Computer und viele andere elektronische Geräte mit Strom zu versorgen.
Laut Xiulei Ji ist Eisen, neben der Tatsache, dass es das häufigste Element auf der Erde in Bezug auf die Masse ist, das vierthäufigste Element in der Erdkruste, was die Nachhaltigkeit seiner eventualen Verwendung in Batterien gewährleistet.
Trotz der Vorteile machte der Forscher deutlich, dass es notwendig ist, die Speichereffizienz zu verbessern, aber wenn diese Evolution erreicht wird, wird das „Ergebnis eine Batterie sein, die viel besser funktioniert als die derzeit verwendeten, weniger kostet und umweltfreundlicher ist“.
„Wenn in diese Technologie investiert wird, wird es nicht lange dauern, bis sie kommerziell verfügbar ist,“ betonte Xiulei Ji und stellte fest, dass „industrielle Visionäre jetzt benötigt werden, um Ressourcen in diesem aufstrebenden Bereich zuzuweisen“.
