Neuer Katalysator ohne Platin

Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf haben einen neuen Batterietyp entwickelt, der ohne das teure Edelmetall Platin auskommt und zudem deutlich günstiger als herkömmliche Modelle wäre. Die Zink-Luft-Batterien funktionieren auf chemischer Basis und könnten ein wichtiger Faktor für die Energiewende sein, da sie erneuerbare Energiequellen effizienter nutzen und auch bei Dunkelheit Strom aus Solarenergie speichern könnten. Der neue Katalysator auf Basis des häufigen Elements Zirkonium (als Substitut von Platin) treibt die Lade- und Entladeleistung des Akkus nach oben und ist zudem sehr langlebig. Die Forschenden testeten ihren Prototypen über 130 Betriebsstunden, wobei die Kapazität immer noch bei 92% der ursprünglichen Leistung lag. Die Größe der Metallpartikel beeinflusst die Leistungsfähigkeit der Katalysatoren und die Katalytische Wirksamkeit der Metallatome nimmt in der Regel zu, je kleiner die Partikel werden. Die Forschenden wollen nun ein neues Konzept für Batterie-Strukturen entwickeln, das zu innovativen Einzelatom-Katalysatoren führen könnte. Der Katalysator in einer Zink-Luft-Batterie verringert die sogenannte Überspannung, die beschreibt, in welchem Maße die tatsächliche chemische Reaktion in der Batterie von dem abweicht, was theoretisch erwartet werden kann. Katalysatoren sind daher unverzichtbar für die Effizienz chemischer Energiespeicher und neue Katalysatoren, die häufiger vorkommen und günstiger sind als Platin, sind dringend notwendig.