Eierschalen als Elektrode

Mit Eierschalen Energie speichern

Ostern steht vor der Tür. Das Ei hat dabei – als Symbol für neues Leben – eine besondere Bedeutung. Doch auch das Abfallprodukt des Hühnereis, die Schale, könnte neugenutzt werden: Wissenschafter haben nun herausgefunden, dass dieser Bioabfall bestens als Elektrode Einsatz finden kann.

Die Lebensmittelindustrie nutzt heute Hühnereier in großen Mengen. Dabei werden die Schalen weggeworfen und der Bioabfall auf Deponien entsorgt. Doch die Schale besteht aus einer proteinreichen Fasermembran und einem Verbundwerkstoff aus Calciumcarbonat, die sich bestens als elektrochemischer Speicher eignet. Aus diesem nachhaltigen Speichermaterial könnte ein kostengünstiger Lithium-Ionen-Kondensator gebaut werden.
„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 Heimholtz-Institut Ulm. Er entdeckte zusammen mit australischen Wissenschaftern die günstigen elektrochemischen Eigenschaften von Hühnereierschalen, die Lithium gut speichern können.

Mit Eierschalen Energie speichern

Für den Energiespeicher waschen, trocknen und zerkleinern die Forscher die Schalen zu einem Pulver und erhalten so ein leitfähiges Material. Das Eierschalenpulver wird dann als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet. Mit einem beachtlichen Ergebnis: Bei über 1000 Lade- und Entladezyklen hielt die Testzelle eine Kapazität von 92 Prozent aufrecht – eine mit herkömmlichen Kohlenstoff-Materialien vergleichbare Leistung, so die Forscher. Doch die sind meist fossilen Ursprungs und daher weniger nachhaltig.
Die Abfälle von Eierschalen hingegen gibt es in riesigen Mengen. Sie werden bereits in der Biokeramik, in Kosmetika oder in der Farbstoffindustrie verwendet. Auch als Separator in Superkondensatoren kam die Eierschalenmembran zum Einsatz. Als Elektrode findet sie nun erstmals Verwendung. Um ihre Leistungsfähigkeit und ihren breiten Einsatz zu ermöglichen, sei nun weitere Forschung erforderlich, so die Wissenschafter.

Originalpublikation:

Minakshi, M.; Visbal, H.; Mitchell, D. R. G.; Fichtner, M.: Bio-waste chicken eggshells to store energy. 2018. Dalton transactions, 2018 (47), 16828–16834. doi:10.1039/c8dt03252a.

Organic waste turns electrode

Egg-shells are already used in bioceramics, in color-industry and in cosmetics.
The german Heimholtz-Institute in Ulm together with Australian researchers have discovered a new feature of egg-shells: they can accumulate lithium. The powder of egg-shells is used as electrode against lithium and stores energy comparable with traditional cells made of anorganic compounds. Like any traditional lithium battery the remaining capacity after 1000 cycles is 92%.
Further research will be done to optimize capacity and to enable mass production.

 

Photo by Plush Design Studio

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