MOLIBE: Ein großer Schritt in Richtung nachhaltige und sichere Energiespeicher

Das deutsch-französische Projekt MOLIBE hat auf dem Weg zu einer vollständig festen, metallfreien wieder aufladbaren Batterie einen wichtigen Zwischenschritt erreicht: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben erfolgreich organische Vollzellen entwickelt, die für mehrere hundert Zyklen stabil laufen.

Damit die Energiewende gelingen kann, braucht es einen Ausbau der Erneuerbaren Energien und der Stromnetze – aber auch nachhaltige und sichere Energiespeicher. Lithium-Ionen-Batterien werden als die vielversprechendste Technologie zur reversiblen Energiespeicherung betrachtet, sind aber aktuell noch zu teuer und zu unsicher für den Einsatz in der Breite. Die hohen Kosten entstehen durch den Einsatz von Metallen wie Kobalt, Nickel oder eben Lithium-Kupfer. Die Sicherheitsbedenken gelten der leichten Entflammbarkeit sowie der geringen Stabilität der flüssigen Elektrolyte.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt MOLIBE arbeitet deshalb an vollständig festen, metallfreien wieder aufladbaren Batterien aus organischen Aktivmaterialien und polymeren Elektrolytsystemen. Dabei konnten die Forschenden nun einen ersten großen Erfolg verzeichnen: Sie haben organische Vollzellen erarbeitet, die für mehrere hundert Zyklen stabil laufen, die allerdings noch Li-Ionen enthalten. Eine der beiden entwickelten Halbzellen ist sogar über 5.000 Zyklen stabil.

Der effiziente und nachhaltige Syntheseprozess für die Aktivmaterialien ist ein wichtiger Baustein für eine mögliche Kommerzialisierung der Technologie. Deshalb plant der französische Projektpartner CEA für das Verfahren bereits eine Patentanmeldung.

Die weiteren Schritte des Projekts sind schon in Planung: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen einen neuen, vom Projekt entwickelten Polymerelektrolyten einführen. Sie wollen die Zellspannung auf größer 2,0 Volt steigern, um die Energiedichte zu erhöhen und die Li-Ionen durch unkritischere Metallionen wie beispielsweise Natrium oder idealerweise sogar durch nicht-metallische Ionen ersetzen.