Macht Kaffeesatz Batterien bald effizienter?
Kaffeesatz als Schlüssel zur Energiewende: Entdecken Sie die revolutionäre Nutzung des Alltagsmaterials in modernen Batterien!
- Kaffeesatz könnte Ladekapazität bei Batterien stabiler halten.
- Per Pyrolyse wird der Kaffeesatz in Kaffeekohlenstoff umgewandelt.
- Kaffeesatz gilt als zahlreich vorhanden und würde sonst nur im Müll landen.
Neben der Energiegewinnung ist die Speicherung einer der wichtigsten Knackpunkte der Energiewende. Denn nicht nur E-Autos sind auf eine Batterie angewiesen. Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der ganzen Welt an leistungsfähigeren Batterien. Und ihnen könnte jetzt ein alltägliches Material zu Hilfe kommen: Kaffeesatz.
Kaffeesatz für Batterien wiederzuverwenden, ist keine neue Idee. Wissenschaftler haben bereits einen Weg gefunden, gebrauchten Kaffeesatz in Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien umzuwandeln. Das Material ist attraktiv. Es fällt in großen Mengen an und würde sonst ungenutzt auf Müllhalden landen. Allerdings gelten Lithium-Ionen-Batterien heute bereits als veraltet, weshalb sich australische Wissenschaftler damit befasst haben, wie man Kaffeesatz auch bei der nächsten Generation von Batterien einsetzen kann.
Die modernen Lithium-Schwefel-Batterien versprechen eine zehnmal längere Lebensdauer als die alten Lithium-Ionen-Batterien. Allerdings sinkt die Batteriekapazität nach mehreren Ladezyklen, weil die schwefelhaltigen Chemikalien relativ geringe Stabilität aufweisen. Eine Lösung für das Problem könnte eine poröse Architektur in den Elektroden sein, die die Chemikalien einfängt und so verhindert, dass sie sich verflüchtigen. Und genau hier kommt der Kaffeesatz ins Spiel.
Ein Team um die australische Professorin Veena Sahajwalla hat am Microrecycling Research Hub des Australian Research Council eine Möglichkeit gefunden, Kaffeesatz genau für diesen Zweck einzusetzen. Dazu wurde der Kaffeesatz durch ein Pyrolyse genanntes Verfahren in porösen Kohlenstoff umgewandelt. Vereinfacht ausgedrückt, wurde dabei der Kaffeesatz in einer sauerstofffreien Umgebung erhitzt. Das Verfahren ist also einfach und auch vergleichsweise günstig, kommt doch noch hinzu, dass es sich bei Kaffeesatz um ein Abfallprodukt handelt. Außerdem hat sich die Porengröße des Kaffeekohlenstoffs als ideal erwiesen, um die flüchtigen Chemikalien einzufangen. Bei Tests konnte das australische Team eine deutliche Stabilitätssteigerung und Leistungssteigerung der Lithium-Schwefel-Batterie feststellen.
Zusammenfassung
Die Wiederverwendung von Kaffeesatz für die Herstellung leistungsfähigerer Batterien ist ein beeindruckendes Beispiel für nachhaltige Innovation. Die australischen Wissenschaftler haben gezeigt, dass ein alltägliches Abfallprodukt wie Kaffeesatz durch Pyrolyse in porösen Kohlenstoff umgewandelt werden kann. Diese Umwandlung verbessert die Stabilität und Leistung von Lithium-Schwefel-Batterien erheblich.
Quelle: https://www.ansto.gov.au/news/transforming-waste-coffee-grounds-into-next-generation-batteries
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