Kochsalz als Alternative zu Lithium-Ionen für Solarbatterien

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Das Fraunhofer IKTS stellt einen neuen stationären Stromspeicher vor, der auf Kochsalz basiert. Die keramische Hochtemperaturbatterie cerenergy arbeitet mit Natrium-Nickelchlorid-Zellen und ist so nur halb so teuer wie Lithium-Ionen-Batterien. Die Forscher werden ihre Entwicklung auf der Messe Energy Storage Europe 2019 vorstellen.

Kochsalz als kostengünstiger Batterierohstoff

Die Speicherkosten auf Zellebene liegen bei dieser Batterie unter 100 Euro je Kilowattstunde – Weltrekord bei Natrium-Nickelchlorid-Batteriezellen, teilte das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) mit. Das liegt vor allem am verwendeten Material: „Die Natrium-Nickelchlorid-Batterie basiert im Wesentlichen auf Kochsalz – einen billigeren und besser verfügbaren Rohstoff gibt es kaum. Und auch sonst verzichten wir komplett auf seltene Erden oder andere strategische Rohstoffe“, sagt Roland Weidl, Abteilungsleiter beim IKTS. Die Technologie ist dabei sicher, wartungsfrei, robust und recyclingfähig.

Die Technologie kann jetzt in Solar-Heimspeichern eingesetzt werden

Das Prinzip der Natrium-Nickelchlorid-Batterie sei schon seit den 1990er Jahren bekannt, erklärt Weidl weiter. Doch am Fraunhofer-Institut sei es jetzt gelungen, die Technologie für den Einsatz in Solar-Heimspeichern anzupassen. Man hat die Natrium-Nickelchlorid-Batterie quasi unter der Maßgabe „neu entwickelt“, Zellen und Systeme so kostengünstig wie möglich herzustellen. Dabei wird das Zell- und Systemdesign, die Materialien und die Fertigungstechnologien gesamthaft in den Blick genommen.

Die cerenergy-Batterie ist eine fertig konfektionierte 5 Kilowattstunden-Batterie mit 20 Batteriezellen. Neben ihrem Hauptbestandteil Kochsalz besteht die Batterie aus einem keramischen Natrium‑Ionen leitenden Elektrolyt aus einem dotierten Aluminiumoxid sowie aus Nickel und Eisen. Ihr Gesamtwirkungsgrad liegt bei über 90 Prozent und die Energiedichte bei 130 Wattstunden pro Kilogramm, gibt das Fraunhofer IKTS an.

Produktionsreife in den nächsten Monaten angestrebt

Das Modell, das auf der Energy Storage Europe 2019 vorgestellt wird, soll in den nächsten Monaten zur Produktionsreife gebracht werden. Obwohl die Betriebstemperatur von keramischen Batterien bei 300 Grad Celsius liegt, lassen sie sich durch Vakuumisolation effizient und wirtschaftlich betreiben, so das Fraunhofer IKTS. Bei extremen Umgebungstemperaturen braucht es ebenfalls keine Klimatisierung. Die Messe Energy Storage 2019 findet vom 12.-14. März 2019 in Düsseldorf statt.

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