Zu dem Ergebnis, dass Hühnereierschalen einen kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensator ermöglichen könnten, kommt ein internationales Team, zu dem auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des vom KIT gegründeten HIU gehören.
Natur-Materialien zur Herstellung von elektrochemischen Speichern
Hühnereier werden weltweit in großen Mengen in der Lebensmittel-, Pharma- und Fertigungsindustrie eingesetzt. Nach der Verwendung der Eier werden die Schalen jedoch weggeworfen und als Bioabfall auf Deponien entsorgt. Dabei besteht die Schale aus einem Verbundwerkstoff aus Calciumcarbonat (CaCO3) und einer proteinreichen Fasermembran. „Es gibt überraschenderweise immer wieder neue Beispiele, in denen Naturstoffe gute bis sehr gute Voraussetzungen mitbringen, um daraus Materialien für elektrochemische Speicher herzustellen“, erklärt Professor Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm.
Eierschalen speichern Lithium
Fichtner entdeckte zusammen mit australischen Kolleginnen und Kollegen die vielversprechenden elektrochemischen Eigenschaften von Hühnereierschalen, die Lithium durch einen hohen Anteil an CaCO3 gut speichern können. Das Eierschalenpulver wurde als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet. Bei über 1.000 Lade- und Entladezyklen hielt die Testzelle eine Kapazität von 92 Prozent aufrecht. Verwendet wurden von den Eierschalen sowohl die verkalkte Schale als auch die inneren und äußeren Schalenmembranen. Die Forschenden wuschen, trockneten und zerkleinerten die Schalen zu einem Pulver und erhielten ein leitfähiges Material.
Weltweit erstmals als Elektrode im Einsatz
Bislang kamen Eierschalenabfälle bereits in einer Reihe von Anwendungen zum Einsatz, etwa in der Biokeramik, in Kosmetika oder in der Farbstoffindustrie. Auch fungierte die proteinreiche, faserige Eierschalenmembran als Separator in Superkondensatoren. Als Elektrode fanden die Bioabfälle nun aber weltweit erstmals Verwendung. Um die Leistungsfähigkeit des Materials zu verbessern und einen breiten Einsatz zu ermöglichen, seien nun weitere Forschung und ein detailliertes Verständnis des elektrochemischen und physikalischen Verhaltens des Materials erforderlich, so das Forschungsteam.
Das Projekt stellte die Gruppe vor kurzem in der Zeitschrift Dalton Transactions der Royal Society of Chemistry vor.
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