Wasserstoffbatterien werden schon lange in Testfahrzeugen von Wissenschaftlern eingesetzt. Kürzlich kam die Idee auf, sie auch in alltäglichen Haushaltsgeräten zu verwenden. Forscher beschlossen, Energie aus einem Protonenstrahl zu gewinnen.
In einer herkömmlichen Wasserstoffbatterie wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der Wasserstoff wird in eine Brennstoffzelle geleitet, wo er durch eine chemische Reaktion Energie freisetzt. Eine protonenbasierte Zelle funktioniert hingegen ganz anders.
Österreichische Wissenschaftler verwendeten Metallelektroden. Sie entwickelten eine reversible Protonenaustauschmembran. Dadurch konnten sie die Gasphase vermeiden und nutzen Wasserstoff im festen Zustand.
Das Funktionsprinzip einer Wasserstoffbatterie
Beim Aufladen verbinden sich Protonen – Wasserstoffionen –, die von der Protonenaustauschmembran freigesetzt werden, mit Elektronen einer der Elektroden. Dadurch wird Energie gespeichert, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Batterie. Beim Entladen verbinden sich die Protonen mit Sauerstoff und setzen dabei Elektronen frei, die den benötigten Strom erzeugen.
Berechnungen zufolge ist die Energieeffizienz einer Wasserstoffbatterie vergleichbar mit der einer Lithium-Ionen-Batterie. Ihre Energiedichte ist jedoch deutlich höher. Dies deutet darauf hin, dass eine protonenbetriebene Batterie in Miniaturform hergestellt werden kann. Die Kosten dieser neuen Technologie werden nach allen Schätzungen niedriger sein als die von Lithium-Ionen-Batterien.
