Allerdings als Strukturbatterie mit Carbon und Nanopartikeln als Elektroden

Strukturbatterien, also Akkus, die aufgrund ihrer Festigkeit als integraler Bestandteil der Elektroauto-Karosserie dienen können, sind derzeit im Fokus der Batterietechnik. So will Tesla in diese Richtung gehen und kürzlich hat die Chalmers-Universität eine Batterie aus Carbonfasern vorgestellt.

Auch ein Unternehmen aus Island namens Nanom (das bisher Greenvolt hieß) setzt auf die Strukturbatterie. Dabei setzt die Firma aber nicht auf die normale Lithium-Ionen-Batterie, sondern auf die Nickel-Eisen-Batterie, die schon Thomas Alva Edison um 1900 herum verwendete. Nanom verwendet allerdings nicht normale Nickel- und Eisenelektroden wie Edison, sondern Elektroden auf Basis von Nanopartikeln – was auch den Firmennamen Nanom erklärt. Dabei wird offenbar ein Carbon-Geflecht mit Nanokristallen von Nickel- und Eisen-Verbindungen als Elektrodenmaterial eingesetzt.   

Eine erste Anwendung war das Elektro-Motorboot Magnea, das Nanom bereits im Jahr 2019 vorstellte. Hier war ein Akku mit 500 kWh im Rumpf integriert. Laut Nanom soll die Nano-Batterie 50.000 Lade- und Entladezyklen aushalten. Das hieße, man könnte den Akku 137 Jahre lang täglich laden und entladen, also weit öfter als bei einem Elektroauto nötig.

Die Nanom-Akkus könnten das Gewicht von Elektroautos, Elektro-Flugzeugen und Elektro-Booten deutlich senken. Auch von der großen Lebensdauer der Akkus würde man dabei profitieren. Insofern könnten die Nanom-Batterien mit Lithium-Eisenphosphat-Akkus (die chemisch ohnehin mit der Nickel-Eisen-Batterie verwandt sind) und mit der Festkörperbatterie konkurrieren.

Die Nickel-Eisen-Batterie (NiFe-Batterie) wurde fast gleichzeitig von Edison und dem Schweden Waldemar Jungner entwickelt. Letzterer entwickelte ihn wenig später zum auch heute noch verbreiteten Nickel-Cadmium-Akku weiter. Beim Laden des NiFe-Akkus wird zweiwertiges Nickel in Form von Ni(OH)2 oxidiert zu dreiwertigem NiO(OH), während zweiwertiges Eisen in Form von Fe(OH)2 zu elementarem Eisen (Fe) reduziert wird. Als Elektrolyt wird Kalilauge (KOH) verwendet.

Wegen der hohen Lebensdauer werden NiFe-Akkus für stationäre Energiespeicher und für Bahnfahrzeuge verwendet. An NiFe-Akkus auf Basis von Nanomaterialien wird bereits seit Längerem geforscht. Dabei können Nanopartikel der Metalloxide oder Metallhydroxide kombiniert werden mit Carbon in Form von Nanopartikeln – was wegen der strukturellen Eigenschaften von Carbon gut für die Festigkeit ist. So kann dann das Elektrodenmaterial als Strukturkomponente verwendet werden.