Batterien auf Hanfbasis könnten die Speichertechnik revolutionieren

Dr. David Mitlin von der University of Alberta in Edmonton/Kanada, stellte im August 2014 einen Superkondensator vor, dessen Elektroden aus Hanf bestanden. Man kann in diesem Fall also durchaus von einer Hanfbatterie sprechen.

© oswaldo / flickr.com (CC BY 2.0)

Superkondensatoren als Speicher, die sich schnell aufladen lassen und über eine hohe Kapazität verfügen sind ein unverzichtbarer Baustein, in der Kette der alternativen Energieerzeugung. Superkondensatoren bestehen typischerweise aus Graphen. Graphen wird aus Graphit, also aus Kohlenstoff, hergestellt. Die Gewinnung von Graphen ist sehr kostspielig. Neben der aufwendigen Herstellung ergibt sich auch ein technischer Nachteil, denn mit Graphen ist die Energiedichte nur begrenzt zu erhöhen.

David Mitlin ist bei der Suche nach besseren Stoffen für die Elektroden auf Hanf-Bast gestoßen. Durch einen Erhitzungsprozess, der in zwei Stufen abläuft, ist es seiner Forschungsgruppe gelungen, aus Hanf hochwertige Karbon-Elektroden herzustellen. Man erwärmt den Hanf 24 Stunden lang bei 176 Grad, danach erhitzt man kurzfristig den verbleibenden Rest auf 700 bis 800 Grad und erhält in der Folge Karbon-Nanoschichten. Man bekommt damit Elektroden, die billiger in der Herstellung sind, höheren Temperaturen ausgesetzt werden können und eine höhere Energiedichte liefern. Diese beträgt zwölf Wattstunden pro Kilogramm und ist somit um das Zwei- bis Dreifache höher als bei herkömmlichen Batterien. Einen Hanf-Akku kann man bis zu 100000-mal aufladen, bei einer Ladezeit von wenigen Minuten.

Das Team um Dr. Mitlin hat in der Zwischenzeit eine Start-Up Firma namens Alta Supercap gegründet, die zunächst kleinere Akkus herstellen und in Zukunft auch größere Batterien, etwa für Elektroautos, bauen wird.

Dr. Mitlin bemerkt dazu optimistisch: ?Wir haben, sagen wir mal, das geheime Element gefunden. Die Phase des Beweises der Basistheorie eines vollständig funktionierenden Superkondensators haben wir hinter uns gelassen. Jetzt geht es an den nächsten Schritt, die kleinmaßstäbliche Produktion.?

Wenn man in der nahen Zukunft Super-Akkus bauen wird, deren Basis der billig zu erzeugende Hanf ist und die dann noch einen höheren Wirkungsgrad und eine längere Lebensdauer haben als Akkus, die das teure Graphen benötigen, so könnte dies den Durchbruch auf dem Akku-Markt bedeuten.

Quellen: acs.org, batteriezukunft.de, sensiseeds.com

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