Kein Lithium, kein Feuer, extrem langlebig: Eine neue Wasserbatterie aus China klingt nach dem perfekten Stromspeicher – doch sie hat eine entscheidende Schwäche.
Neue Wasserbatterie: Langlebigkeit schlägt Energiedichte
Für Solar- und Windstrom zählt Lebensdauer oft mehr als maximale Energiedichte. Genau hier setzt die Wasserbatterie an: über 120.000 Zyklen statt rund 1.000 bei vielen Lithium-Ionen-Akkus, rund 4.000 bei Natrium und rund 10.000 bei Aluminium-Ion. Das kann langfristig die Austauschkosten senken und Müll vermeiden, weil Speicher deutlich seltener ersetzt werden.
Im Test hat das Team aus China die Zelle bei 20 Ampere pro Gramm laufen lassen und dabei die extreme Haltbarkeit gezeigt. In der Vollzelle hat die Batterie 2,2 Volt erreicht, die spezifische Energie lag bei bis zu 48,3 Wh/kg. Das ist weit weg von typischen Lithium-Ionen-Werten mit mehreren hundert Wh/kg. Für E-Bikes, Smartphones oder E-Autos taugt das deshalb nicht, für große Netzspeicher dagegen schon.
So arbeitet die Wasserbatterie ohne Brandrisiko
Der Trick steckt laut den beteiligten Forschern in Elektrolyten und in der Elektrode. Statt leicht brennbarer Flüssigkeiten wird eine neutrale Lösung mit pH 7 verwendet, also ganz normales Wasser mit gelösten Salzen. Die Forscher vergleichen sie mit Tofu-Wasser, heißt es in der Veröffentlichung im Nature-Magazin.
Eine negative Elektrode besteht dabei aus speziellen Kunststoffmaterialien, sogenannten organischen Polymeren. Sie können Elektronen gut abgeben und sorgen so für schnelle Reaktionen. Außerdem werden keine Lithium-Ionen genutzt. Stattdessen bewegen sich zweifach geladene Ionen wie Magnesium oder Calcium. Diese Stoffe sind häufiger verfügbar und können das Risiko von Engpässen bei Rohstoffen verringern.
Was bedeutet das für Heimspeicher und E-Mobilität?
Die größte Schwäche bleibt der Weg vom Labor in die Praxis. Skalierung, Kosten der Polymere und Verhalten bei Hitze, Kälte und realen Lastprofilen muss das Team erst bewältigen. Auch andere Lithium-Alternativen wirken auf dem Papier und im Labor zunächst stark, scheitern dann aber an der Realität.
Für E-Bikes und andere Elektrofahrzeuge ändert sich durch die Wasserbatterie ebenfalls nichts, denn die Energiedichte ist viel zu niedrig und das System ist stationär konzipiert. Trotzdem zeigt die Studie, dass Akkus ohne Lithium greifbarer werden. Wer einen sicheren Heimspeicher oder Netzspeicher im Blick hat, sollte die Wasserbatterie zumindest im Auge behalten.
