Auf der Suche nach Alternativen zum Lithium

Umweltpreis an drei Goethe-Schüler

umweltpreisverleihungAm Mittwoch 10. Dezember 2014 erhielten drei Schüler des Goethe-Gymnasiums Bensheim, Christian Brudy, Daniel Crusius und Elias Chalwatzis, einen der begehrten Förderpreise des Physikalischen Vereins Frankfurt am Main, den Christian Ernst Neeff-Umweltpreis für ihre Forschungsarbeit zu preiswerten Ersatzstoffen für Lithium in Akkumulatoren.

Gibt es Alternativen zum Lithium im Akku?

Heutzutage sind Lithium-Ionen-Akkumulatoren die besten und am meisten verbreiteten wieder aufladbaren chemischen Energiespeicher. Diese finden sich in Geräten wie Smartphones, Laptops, Digitalkameras und anderen technischen Geräten. Lithium ist einerseits das Metall mit dem negativsten elektrochemischen Standardpotential, andererseits aber viel seltener als andere Alkali-und Erdalkalimetalle, deren Standardpotential dem des Lithiums nahe kommt. Daher haben wir uns die Frage gestellt, ob sich geeignete Alternativen zum Lithium finden lassen.

Hierzu haben wir einen Versuchsaufbau entwickelt, der es erlaubt verschiedene Elektrolyten mit vertretbarem Aufwand miteinander zu testen und so zu vergleichen. Mit unseren Versuchsergebnissen konnten wir zeigen, dass analog zu einem Modellversuch für den Lithium-Ionen-Akku auch Natrium-und Magnesium-Ionen-Akkus möglich sind. Diese zeigen hinsichtlich der Spannung und der Ladungsmenge ähnliche Eigenschaften, wie wir sie mit den Lithium-Ionen gemessen haben. Somit können wir zeigen, dass es prinzipiell möglich ist, die genannten Metalle als preiswerten Ersatz für Lithium zu verwenden.

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