Wissenschaftler am Korea Advanced Institute of Science and Technology haben Silizium aus Reish\u00fclsen gewonnen und in Akkus mit l\u00e4ngeren Laufzeiten f\u00fcr moderne Smartphones, Tablets oder Laptops erfolgreich getestet. Reish\u00fclsen fallen als landwirtschaftliches Restprodukt in gro\u00dfen Mengen bei der Reisernte an. Die Abf\u00e4lle werden normalerweise entweder energetisch verwertet oder finden als Zus\u00e4tze in D\u00fcngemitteln oder Isoliermaterial Verwendung. Eine h\u00f6herwertige Nutzung findet in der Regel nicht statt.<\/p>\n
Mit den neuen Forschungsergebnissen macht der hohe Siliziumgehalt Reish\u00fclsen nun f\u00fcr Energiespeicher und als g\u00fcnstige Alternative f\u00fcr langlebige Akkus interessant. Nach Aussagen der koreanischen Wissenschaftler lie\u00dfe sich mit dem Naturrohstoff vor allem das Problem des allm\u00e4hlichen Kapazit\u00e4tsverlusts bei Lithium-Ionen-Akkus reduzieren. Der Projektleiter Jang Wook Choi sieht die positiven Ergebnisse in der besonderen Porosit\u00e4t der H\u00fclsenoberfl\u00e4che begr\u00fcndet. Diese enth\u00e4lt eine Vielzahl winziger \u00d6ffnungen, die die Sauerstoffversorgung des Reiskorn gew\u00e4hrleisten. “Die L\u00f6cher bieten den Ionen einen Platz, wo sie sich auf den Elektroden w\u00e4hrend des Lade- und Entladevorganges niederlassen k\u00f6nnen. Dadurch bleibt die Kapazit\u00e4t der Batterie ohne signifikante Ver\u00e4nderung”, erkl\u00e4rt der koreanische Wissenschaftler.<\/p>\n
Zu Testzwecken hat das Forscherteam den Siliziumdioxidanteil der Reish\u00fclsen extrahiert und aus dem gewonnen Silizium eine Batterie-Elektrode hergestellt. Bei den Versuchen zeigte sich, dass auch nach 200 Ladezyklen keinerlei Kapazit\u00e4tsverluste festzustellen waren. Da die Umwandlung von Siliziumdioxid in reines Silizium sehr kostenintensiv ist, arbeiten die Wissenschaftler aktuell an einem marktf\u00e4higen Produktionsprozess. Siliziumelektroden h\u00e4tten das Potenzial, bis zu zehn Mal mehr Energie zu speichern als die heute zur Anwendung kommenden Graphit-Elektroden.<\/p>\n
Siliziumdioxid macht in Reish\u00fclsen einen relativen Gewichtsanteil von bis zu 20 Prozent aus. F\u00fcr zwei Drittel der Weltbev\u00f6lkerung ist Reis Hauptern\u00e4hrungsmittel, die weltweite Jahresproduktion liegt derzeit bei rund 422 Millionen Tonnen. Reish\u00fclsen k\u00f6nnten also dazu beitragen, den steigenden Bedarf an Batterien und Energiespeichern, auch im Kontext der Elektromobilit\u00e4t zu decken.<\/p>\n