Prototyp eines Hydrid-Ionen-Akkus: 6x Kapazität und sicherer als Lithium-Ionen

Chinesische Forscher haben den weltweit ersten funktionsfähigen Prototyp einer Hydrid-Ionen-Batterie vorgestellt – basierend auf negativ geladenen Wasserstoffionen (Hydridionen) – und melden eine Kapazität, die um das Sechsfache über der von Lithium-Ionen-Pendants liegt. Anders als herkömmliche Lithium-Ionen-Zellen zeigt die neue Chemie ein gutmütigeres elektrochemisches Verhalten und umgeht damit Risiken wie Brand oder Leckage. Hinter dem Projekt stehen Jilin University, das Dalian Institute of Chemical Physics und das Shanghai Advanced Research Institute.

Im Zentrum des Durchbruchs steht ein Elektrolyt aus Ceriumhydrid, das mit einer Schicht aus Bariumhydrid überzogen ist. Dieses bislang nicht beschriebene Material ermöglicht erstmals eine hohe Hydrid-Ionen-Leitfähigkeit bei Raumtemperatur und hält zugleich thermischer wie chemischer Belastung stand. Die Anode besteht aus einem ceriumhydridbasierten Material, die Kathode setzt auf Natrium-Aluminium-Hydrid – eine Paarung, die die Zelle im Betrieb kompatibel und stabil hält. Gerade diese Kombination wirkt wie der fehlende Baustein, der Laborwerte und Alltagstauglichkeit miteinander versöhnt.

Die Messwerte fallen deutlich aus: Die spezifische Kapazität erreichte 984 mAh/g, mit Aussicht auf 1.200 mAh/g – zum Vergleich: Lithium-Ionen-Batterien liegen typischerweise bei 150–300 mAh/g. Schon in frühen Tests brachte der Prototyp eine LED zum Leuchten, ein kleines, aber aussagekräftiges Signal für praktische Verwendbarkeit. Entscheidend ist weniger die LED selbst als das, was sie andeutet: Trifft Raumtemperatur-Leitfähigkeit auf eine sicherere Chemie, rückt der Schritt vom Labortisch in die Anwendung spürbar näher.

Die neue Akku-Klasse könnte in Elektrofahrzeugen, tragbarer Elektronik und bei der Speicherung erneuerbarer Energien zum Einsatz kommen. Das Forschungsteam sieht in Hydrid-Ionen-Batterien den Weg zu sichereren und effizienteren Stromquellen – ein Ansatz, der, sofern weitere Prüfungen die Ergebnisse stützen, das Potenzial für einen echten Entwicklungssprung in künftigen Energiesystemen birgt.