Elektro-Fahrzeuge und Kleingeräte wie Handys brauchen “Saft” – der Bedarf an effektiven Energiespeichersystemen wird immer größer. Doch die Herstellung der herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus ist problematisch: Als Material für deren negativen Pol (Anode) dient synthetisches Graphit. Diese spezielle Form des Kohlenstoffs muss mittels umweltschädlicher Substanzen aufwendig künstlich hergestellt werden. Vor dem Hintergrund der wachsenden Nachfrage nach Akkus sind deshalb umweltschonende Alternativen gefragt. Wegen ihres hohen Gehalts an Kohlenstoff kommen dabei auch Naturstoffe in Frage. Wie die Forscher von der Universit of California in Riverside nun zeigen konnten, eignet sich Pilz-Material für den Einsatz als Anoden-Stoff in idealer Weise.
Umweltschonend und dennoch leistungsstark
Besonders günstig ist die Feinstruktur der Pilze, berichten die Forscher. Sie konnten zeigen, dass sich das Pilz-Material unter Hitzeeinwirkung in ein stabiles und sehr poröses Geflecht verwandelt. Dies ist eine besonders wichtige Eigenschaft für den Einsatz als Anoden-Material, da somit eine große Oberfläche für die Energieübertragung entsteht.
Darüber hinaus ist auch die hohe Kaliumsalz-Konzentration in Pilzen wie geschaffen für ein Anoden-Material. Diese Stromleitenden Inhaltsstoffe werden mit der Nutzungszeit zunehmend aktiviert, dadurch könnte die Kapazität von Akkus mit der Zeit sogar steigen, sagen die Forscher. “Mit einem Material wie diesem, könnte sich die Laufzeit von Handys durch das Laden und Endladen sogar erhöhen anstatt abzunehmen, weil neue Poren in der Kohlenstoffarchitektur freigelegt werden”, sagt Brennan Campbell.
Ein sprießender Rohstoff
Er und seine Kollegen sind überzeugt, dass sich ihre Pilz-Alternative nach Optimierungsarbeit für einen kommerziellen Einsatz eignen würde. Besonders ideal erscheint dabei die Rohstoffbeschaffung: Die Forscher nutzen für ihre Experimente Hut-Material von herkömmlichen Speise-Champignons. Sie ließen sich demnach für die Anoden-Produktion problemlos in großem Maßstab bereitstellen.
Vor dem Hintergrund aktueller Bedarfsschätzungen scheint dies vielversprechend: 900.000 Tonnen Graphit könnten für die bis zum Jahr 2020 prognostizierten sechs Millionen Elektrofahrzeuge benötigt werden. Die Produktion herkömmlicher Anoden würde damit enorme Mengen gefährlicher Substanzen mit sich bringen. Bei Champignon-Akkus wäre dies nicht der Fall.
Quelle: Mitteilung der University of California – Riverside
