Nachhaltige Elektrodenmaterialien aus biogenen Reststoffen
Für die Energiewende werden Speicher gebraucht, die leistungsfähig, bezahlbar und unabhängig von knappen Rohstoffen sind. Natrium-Ionen-Batterien gelten dafür als vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Systemen.
PlasNats setzt bei einem entscheidenden Bauteil dieser Batterien an: dem Anodenmaterial. Weil herkömmlicher Graphit Natrium-Ionen nur schlecht speichern kann, braucht es sogenannte Hard-Carbon-Materialien. Das Projekt gewinnt sie aus Nussschalen, einem biogenen Reststoff der Lebensmittelindustrie. Statt die Biomasse wie bisher langsam in Öfen zu verkohlen, nutzt das Team Plasma – ein energiereiches ionisiertes Gas. Damit könnte der Umwandlungsprozess deutlich schneller ablaufen und die innere Struktur des Kohlenstoffs gezielter gesteuert werden. Im Labor wird untersucht, welche Plasmabedingungen zu besonders geeigneten Poren, Defekten und Speichereigenschaften führen.
Aus Abfallstoffen könnten so leistungsfähige Batteriematerialien entstehen. PlasNats verbindet damit Kreislaufwirtschaft, elektrifizierte Produktionsprozesse und kostengünstige Speichertechnologien für eine klimafreundliche Energieversorgung.
Institut für Photovoltaik an der Universität Stuttgart
