Die TU Delft hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von Batterien erzielt, die schneller aufgeladen werden können, stabile Speicherung ermöglichen und aus nachhaltigen Materialien hergestellt sind. Die Forschungsergebnisse, die kürzlich in Nature Sustainability veröffentlicht wurden, konzentrieren sich auf die Schaffung einer neuen positiven Elektrode, die eine potenziell günstigere Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien bietet. Dieser Durchbruch löst nicht nur das Problem des hohen CO2-Fußabdrucks, der mit Lithium-Ionen-Batterien verbunden ist, sondern reduziert auch die Abhängigkeit von seltenen Materialien.
In einer früheren Veröffentlichung in Nature Energy arbeiteten die Forscher Marnix Wagemaker und Alexandros Vasileiadis mit Forschern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften zusammen, um schnellladefähige Na-Ionen-Batterien zu entwickeln. Die jüngsten Forschungsergebnisse bauen auf dieser Arbeit auf und verbessern die negative Elektrode. Dabei wird vor allem auf organische Materialien gesetzt, die weit verbreitet sind und somit die Abhängigkeit von seltenen Materialien verringern, die nicht in Europa bezogen werden.
Die Delfter Forscher haben auch signifikante Fortschritte im Bereich der Kathodengestaltung erzielt. Ihr neuester Artikel mit dem Titel „Schnellladefähige Hochspannungs-Schichtkathoden für Natrium-Ionen-Batterien“ baut auf den in einem 2020 in Science veröffentlichten Designprinzipien auf. Durch diese Designprinzipien haben sie ein Material entwickelt, das eine hohe Energiedichte mit schneller Ladefähigkeit kombiniert. Darüber hinaus zeigt dieses Material eine bemerkenswerte strukturelle Stabilität während des Lade- und Entladevorgangs, was zu einer längeren Lebensdauer führt. Es eliminiert auch die Notwendigkeit von Kobalt, einem häufig verwendeten Bestandteil in Lithium-Ionen-Kathoden.
Mit zunehmendem Wissen und Verständnis für diese Batteriematerialien gehen die Forscher nun zur nächsten Phase ihres Projekts zur Entwicklung nachhaltiger Batterietechnologien über. Dieses Projekt, das vom Growth Fund unterstützt wird, zielt darauf ab, die Forschung sowohl auf Li-Ionen-Batterien als auch auf Na-Ionen-Batterien auszuweiten. Das ultimative Ziel besteht darin, diese Technologie auf den nationalen und europäischen Märkten einzusetzen und damit den Weg für nachhaltigere Energiespeicherlösungen zu ebnen.
Durch ihren innovativen Ansatz und ihren Fokus auf nachhaltige Materialien treiben die Forscher der TU Delft die Entwicklung von Batterien voran, die eine vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen darstellen. Durch die Überwindung der Einschränkungen der aktuellen Batterietechnologie haben diese Fortschritte das Potenzial, die Energiespeicherbranche zu revolutionieren und zu einer grüneren Zukunft beizutragen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Batterieforschung an der TU Delft:
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