Sie liefern den Strom für Elektroautos, Elektrovelos, Smartphones und Laptops: Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien. Diese sollen aber noch besser werden. Die ETH Zürich scheint diesem Wunsch einen Schritt näher: Wie 'ETH Life' schreibt, haben Wissenschaftler unter der Leitung von Maksym Kovalenko vom Laboratorium für Anorganische Chemie der ETH und von der Empa ein Nanomaterial entwickelt, dank dem sich in Lithium-Ionen-Batterien deutlich mehr Energie speichern lässt.

Beim Nanomaterial handelt es sich um kleinste Zinn-Kristalle, die am Minus-Pol der Batterien zum Einsatz kommen sollen. Beim Laden der Batterie werden an dieser Elektrode Lithium-Ionen aufgenommen, beim Entladen werden sie wieder abgegeben. "Je mehr Lithium-Ionen die Elektrode aufnehmen und abgeben kann – je besser sie quasi atmen kann –, desto mehr Energie lässt sich in einer Batterie speichern", erklärt Kovalenko gegenüber 'ETH Life'.

In Zukunft wollen sich die Wissenschaftler bei der Herstellung optimaler Zinn-Elektroden anderen Problemen widmen. Dazu gehört beispielsweise die Wahl der bestmöglichen Kohlenstoff-Matrix und des Bindemittels für die Elektrode sowie der ideale mikroskopische Aufbau der Elektrode. Ausserdem geht es um die Wahl einer optimalen und stabilen Elektrolyt-Flüssigkeit, in der die Lithium-Ionen in der Batterie zwischen den beiden Polen hin- und herwandern können. Ziel sei es, Batterien mit einer erhöhten Energiespeicherkapazität und Lebensdauer marktreif zu machen, auch in Zusammenarbeit mit einem Schweizer Industriepartner. (lvb)