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Deutschland hat aus faulen Äpfeln Batterien gemacht
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
Verdorbene Äpfel als Energiequelle zu nutzen, mag auf den ersten Blick absurd erscheinen. Doch Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben beschlossen, dieses Material zu nutzen, um kostengünstige und leistungsstarke Natrium-Ionen-Batterien herzustellen. Die von den deutschen Forschern vorgeschlagene Technologie ist wahrscheinlich die umweltfreundlichste, die es derzeit gibt.
Die Erfindung kann als einfaches und kostengünstiges Energiespeichergerät verwendet werden, und mit der Weiterentwicklung der Technologie werden Natrium-Ionen-Batterien auf Basis fauler Äpfel in der Lage sein, mit Lithium-Ionen-Batterien zu konkurrieren, die heute in tragbaren elektronischen Geräten und kleinen Elektrofahrzeugen weit verbreitet sind.
Durch die strenge Sortierung (nach Größe, Farbe und anderen äußeren Mängeln) bleiben nach der Apfelernte relativ viele ungeeignete Früchte übrig, die als verderbliches Produkt fast sofort entsorgt werden. In Europa ist das Problem der Ernteabfälle übrigens recht akut. Manche Obst- und Gemüsesorten verrotten recht schnell und sind nicht einmal als Tierfutter geeignet. Kleine Privatunternehmen bieten zwar verschiedene Lösungsansätze an, doch ihre Bemühungen reichen meist nicht aus.
Die Karlsruher Forscher Stefano Passerini und Daniel Buchholz haben eine ungewöhnliche und sinnvolle Verwendung für verdorbene Äpfel vorgeschlagen. Die getrockneten Früchte bestehen zu 95 Prozent aus Kohlenstoff, aus dem „hyperdichter Kohlenstoff“ gewonnen wird – eine Elektrode mit geringen Kosten und hoher Produktivität.
Den Experten ist es gelungen, eine Anode auf Basis von „Apfelkohle“ herzustellen, die eine spezifische Kapazität von 230 mAh/g aufweist und auch nach 1000 Lade- und Entladezyklen der Batterie ihre ursprünglichen Eigenschaften behält.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass der Prozentsatz der Kapazität, der nach dem Entladen und Laden der Batterie verloren geht (die sogenannte Coulomb-Effizienz der Elektroden), auf einem ziemlich hohen Niveau von 99,1 % liegt.
Im Zuge ihrer Arbeit entwickelten die Wissenschaftler auch eine umweltfreundliche und hochproduktive Kathode für die „Apfel“-Batterie – ein mehrschichtiges Oxid ermöglichte die Herstellung eines Materials, das mit Lithium-Ionen-Kathoden vergleichbar ist, jedoch einige Unterschiede aufweist – eine Ladungserhaltung von 90,2 % nach mehr als 500 Zyklen und einen Wirkungsgrad von über 99,9 %.
Lithium-Ionen-Batterien können große Energiemengen speichern, enthalten aber auch lebens- und gesundheitsgefährdende Stoffe wie Kobalt und sind mit hohen Kosten verbunden.
Natrium-Ionen-Akkus sind zwar günstiger und werden aus einfachen und günstigen Materialien hergestellt, stehen in ihrer Leistung den Lithium-Ionen-Akkus jedoch in nichts nach.
Laut Professor Passerini sind Natrium-Ionen-Batterien nur 20 % weniger effizient als Lithium-Ionen-Batterien, aber die neue Entwicklung kommt praktisch an die Leistungsfähigkeit der Batterien heran.
Obwohl Natrium-Ionen-Batterien heute kostengünstig sind, sind sie noch nicht sehr verbreitet. Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, dass sie sich aufgrund ihrer Verfügbarkeit und niedrigen Kosten zum am weitesten verbreiteten Anodenmaterial entwickeln werden.
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