2026: Australische Flinders University entwickelt Zink-Iod-Batterie mit über 60.000 Zyklen

de.wedoany.com-Bericht: Forschende der Flinders University haben zusammen mit Industriepartnern auf Basis ihrer wässrigen Zink-Iod-Batterie (AIZB) einen Prototyp eines Energiespeichersystems entwickelt, das über 60.000 Lade- und Entladezyklen übersteht.

Das Batteriedesign, das als Alternative zu großformatigen Lithium-Ionen-Batterien konzipiert ist, verwendet ein Polymer auf Basis von kostengünstigem organischem Cyclodextrin, um wichtige Chemikalien zu speichern und zu kontrollieren, wodurch schnelles Laden und stabile Leistung ermöglicht werden. Das Forschungsteam berichtet, dass die Batterie bei einer vollständigen Ladung in 7 Minuten mit einer Spannung von 1,3 bis 1,4 V und einer Kapazität von 200 mAh/g über mehr als 8.000 Zyklen betrieben werden kann; bei einer Ladezeit von nur 3 Minuten läuft sie mit einer Kapazität von 150 mAh/g über mehr als 60.000 Zyklen. Die Struktur des Cyclodextrins, das häufig in Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikinhaltsstoffen vorkommt, ähnelt einem Käfig und kann Iodverbindungen einschließen, um deren Störung des Batteriebetriebs zu verhindern.

Dr. Zhongfan Jia, Matthew-Flinders-Forschungsstipendiat und außerordentlicher Professor für Chemie an der Fakultät für Wissenschaft und Technik der Flinders University, erklärte, dass Iod ein wirksames Material für wiederaufladbare Batterien sei, das das Potenzial habe, relativ zu seinem Gewicht viel Energie zu speichern – etwa 211 mAh/g (Milliamperestunden pro Gramm). Er wies darauf hin, dass eine der größten Herausforderungen dieser Batterietechnologie darin bestehe, die Wanderung von Iodspezies in Bereiche im Inneren der Batterie zu verhindern, in die sie nicht gelangen sollen. „Dieses System bietet einen neuen Ansatz, um den Shuttle-Effekt von Polyiodiden durch den Einsatz von Polymeren aus kostengünstigen, biologisch abbaubaren Materialien zu verringern, wodurch nachhaltige und langlebige wässrige Zink-Iod-Batterien möglich werden."

Australien verfügt über die weltweit größten Zinkreserven mit einem Anteil von 20 bis 28 Prozent. Das Forschungsteam ist der Ansicht, dass die AIZB dadurch globale Ressourcenknappheit und Versorgungskostenprobleme im Zusammenhang mit der wachsenden Nachfrage und dem Verbrauch von Lithium-Ionen-Batterien bewältigen kann, während gleichzeitig kostengünstige und weit verbreitete Materialien verwendet werden. Shangxu Jiang, Doktorand im Bereich nachhaltige Polymere für Energie und Umwelt an der Flinders University und Erstautor der Studie, erklärte, dass Australien als einer der weltweit führenden Produzenten und Exporteure auf diese Zinkressourcen zurückgreifen könne, um eine sicherere Energiespeicherung zu erreichen, was für die heimische Energiefertigung von großer Bedeutung sei.

Die zugehörige Studie „Sequestration of Polyhalide Anions in Polycyclodextrin for Long-Life Aqueous Zinc-Iodine Batteries" (2026), verfasst von Shangxu Jiang, Zhipeng Pei, Yanlin Shi, Kai Zhang, Justin M Chalker, Sara J Fraser-Miller, Michelle L Coote und Zhongfan Jia, wurde in der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht.