Fluorid-Ionen-Akkumulator
| Dieser Artikel wurde auf der Qualitätssicherungsseite der Redaktion Chemie eingetragen. Dies geschieht, um die Qualität der Artikel aus dem Themengebiet Chemie formal und inhaltlich auf ein in der Wikipedia gewünschtes Niveau zu bringen. Wir sind dankbar für deine Mithilfe, bitte beteilige dich an der Diskussion (neuer Eintrag) oder überarbeite den Artikel entsprechend. |
Der Fluorid-Ionen-Akkumulator, (auch Fluorid-Ionen-Batterie, abgekürzt FIB), dient – wie alle Akkumulatoren – der Speicherung elektrischer Energie.
Aufbau
Bei einem unter der Leitung von Yoshiharu Uchimoto an der Universität Kyōto entwickelten Prototyp kommen eine Anode aus Fluor, Kupfer und Kobalt sowie eine Kathode, die hauptsächlich aus Lanthan besteht, sowie ein Festelektrolyt zum Einsatz.
Vor- und Nachteile von Florid-Ionen-Akkumulatoren
Ein Prototyp eines Fluorid-Ionen-Akkumulators der Universität Kyōto weist eine wesentlich höhere theoretische Energiedichte auf als ein Lithium-Ionen-Akkumulator, was eine bis zu siebenmal höhere Reichweiter beim Betrieb in einem Elektroauto ermöglichen könnte. Durch die Verwendung eines Festelektrolyten anstelle der in Li-Ionen-Batterien üblicherweise verwendeten flüssigen Elektrolyte kann dieser Fluorid-Ionen-Akkumulator nicht in Brand geraten.[1]
Fluorid-Ionen-Batterien funktionieren bisher nur bei hohen Temperaturen. Fluorid leitet elektrischen Strom nur dann brauchbar, wenn der feste Elektrolyt ausreichend erwärmt ist. Dies macht Fluorid-Ionen-Batterien für viele Konsumgüteranwendungen bisher nicht nutzbar. Im Jahr 2018 gelang es jedoch Wissenschaftlern des Honda Research Institute gemeinsam mit Forschern des California Institute of Technology (Caltech) und des NASA Jet Propulsion Laboratory, FIB-Zellen bei Raumtemperatur zu betreiben, anstatt sie auf hohe Temperaturen erhitzen zu müssen.[1]
Mögliche Anwendungen
Laut Simon Jones vom NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) wäre ein Fluorid-Ionen-Akku wahrscheinlich für solche Missionen geeignet, die zwar eine hohe Energiedichte benötigen, aber nur eine begrenzte Anzahl von Zyklen: Eine Rover-Mission beispielsweise, für die nur wenige Fahrten geplant sind und das für die Energiespeicherung verfügbare Volumen begrenzt ist.[2]
Einzelnachweise
- ↑ a b Ralf Higgelke: Fluorid-Ionen-Akku / Elektromobilität: 1000 km fahren ohne Nachladen. Abgerufen am 31. August 2020.
- ↑ Deborah Borfitz: What the Fluoride-Ion Battery ‘Breakthrough’ Really Means. 14. Januar 2019, abgerufen am 1. September 2020 (englisch).
