Um erneuerbare Energie zu horten und bei Bedarf abzurufen, braucht es vielerlei Stromspeicher. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte sind „Metall-Luft-Batterien“ vielversprechend, erklärte der Linzer Chemiker Wolfgang Schöfberger der APA. Um deren jedoch „schleppend“ vonstatten gehende Sauerstoffreaktionen beim Laden und Entladen zu beschleunigen, entwickelte er einen neuen Katalysator für die „Luftelektrode“.
Die Studie wurde im Fachjournal „Angewandte Chemie“ veröffentlicht. Bei Metall-Luft-Batterien wird elektrische Energie durch chemische Reaktionen etwa an einer Zink-Elektrode und der Umgebungsluft gespeichert und später wieder freigesetzt, so Schöfberger, der am Institut für Organische Chemie der Universität Linz forscht. Beim Entladen findet eine „Sauerstoff-Reduktions-Reaktion“ (Oxygen Reduction Reaction - ORR) statt, beim Laden eine „Sauerstoff-Entwicklungs-Reaktion“ (Oxygen Evolution Reaction - OER). „Wir stellen in der Studie einen neuen Katalysator vor, mit dem man die Elektroden beschichtet“, erklärte der Forscher: „Er ist bifunktional, fördert also sowohl die Reduktion als auch die Sauerstoffentwicklung."
Der Katalysator besteht aus Cobalt und ringförmigen Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindungen. Für die Metall-Elektrode könne man wiederum Zink verwenden, eines der häufigsten in der Erdkruste vorkommenden Elemente, sagte Schöfberger. Man sei also bei solchen Metall-Luft-Batterien nicht auf teure Edelmetalle wie Platin, Ruthenium oder Iridium angewiesen.
Für die Sauerstoff-Reduktions-Reaktion bewirkt die Beschichtung mit dem Katalysator eine nahezu Hundert prozentige selektive Aktivität, berichtet der Forscher. Die Sauerstoff-Entwicklungs-Reaktion läuft mit ihm wiederum mit einem Wirkungsgrad von 98 Prozent ab. Diese Ergebnisse nennt Schöfberger „vielversprechend".