Ein Forschungsteam des Advanced Materials Research Center in Chihuahua, Mexiko, hat erfolgreich eine neue Art sicherer Batterie entwickelt. Dieser Prototyp funktioniert auch unter extremen Bedingungen wie Durchstich, Feuer oder Eintauchen in Wasser einwandfrei und überwindet damit die Sicherheitsrisiken herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien.

„Wir haben keine Lithium-Ionen-Batterien verwendet, da der in dieser Technologie eingesetzte Elektrolyt brennbar ist und viele Sicherheitsrisiken birgt“, erklärte Forschungsleiter Noé Ajona. Die Metall-Luft-Batterie des Teams nutzt mit Nickelatomen besetzte Kohlenstoffschichten als Material, kombiniert mit einem Gelpolymerelektrolyten und Zink. Dadurch werden die brennbare Flüssigkeit und die großen Mengen an Metall herkömmlicher Batterien ersetzt.

Diese neue, sichere Batteriekonstruktion hat zahlreiche strenge Tests bestanden. Forscher durchstachen die Batterie mit einem Nagel und tauchten sie in Wasser – die Batterie blieb stabil. Ahonna merkte an: „In Kanada stellt das Laden von Batterien bei extrem niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Elektrofahrzeugbatterien, ein großes Problem dar. Unsere Technologie hat diese durch extreme Kälte oder Hitze verursachten Probleme nicht.“

Das Forschungsteam nutzte das intensive Licht der Canadian Light Source, um die Molekularstruktur der Batterie zu analysieren und zu bestätigen, dass sie nur ein einziges Nickelatom enthält. Diese Forschung zu einer neuartigen, sicheren Batterie wurde in der Fachzeitschrift *ACS Applied Materials & Interfaces* veröffentlicht. Neben erhöhter Sicherheit zeichnet sich die Technologie auch durch eine bessere Temperaturstabilität und Kostenvorteile aus.

Das Team erforscht Möglichkeiten, neue, sichere Batterien umweltfreundlicher zu gestalten, unter anderem durch die Integration biologisch abbaubarer Komponenten und den Einsatz von Eisen anstelle von Nickel. Ahonna betonte: „Wenn wir hochsichere Batterien entwickeln wollen, müssen wir sie mit Einzelatomkatalysatoren ausstatten. Das ist die Zukunft der Energiespeicherung.“ Trotz der vielversprechenden Forschungsergebnisse erklärte das Team, dass weitere, vertiefende Forschung notwendig sei, bevor die Technologie kommerzialisiert werden könne.

Weitere Informationen: César Coello-Mauleón et al., „Anwendung von Einzelatomkatalysatoren mit optimiertem Nickelgehalt in flexiblen Zink-Luft-Batterien für einen breiten Temperaturbereich“, ACS Applied Materials & Interfaces (2025). Zeitschrifteninformationen: ACS Applied Materials & Interfaces