Katharina Wolf
Dass das Ei ein besonderes Highlight der Evolution ist, wird kaum jemand bestreiten. Doch dass Eierschalen einen kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensator hergeben, klingt dann doch verblüffend. „Es gibt überraschenderweise immer wieder neue Beispiele, in denen Naturstoffe gute bis sehr gute Voraussetzungen mitbringen, um daraus Materialien für elektrochemische Speicher herzustellen“, erklärt Professor Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm, einer Einrichtung unter Trägerschaft des KIT.
Fichtner entdeckte zusammen mit australischen Kolleginnen und Kollegen die vielversprechenden elektrochemischen Eigenschaften von Hühnereierschalen. Das Eierschalenpulver wurde als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet. Bei mehr als 1.000 Lade- und Entladezyklen hielt die Testzelle eine Kapazität von 92 Prozent aufrecht.
Aus zerkleinerter Eierschale wurde leitfähiges Material
Die Forscher nutzten von den Eierschalen sowohl die verkalkte Schale als auch die inneren und äußeren Schalenmembranen. Sie wuschen, trockneten und zerkleinerten die Schalen zu einem Pulver und erhielten ein leitfähiges Material.
Hühnereier werden weltweit in großen Mengen in der Lebensmittel-, Pharma- und Fertigungsindustrie eingesetzt. Nach der Verwendung der Eier werden die Schalen jedoch weggeworfen und als Bioabfall auf Deponien entsorgt. Dabei besteht die Schale aus einem Verbundwerkstoff aus Calciumcarbonat (CaCO3) und einer proteinreichen Fasermembran. Gerade das qualifiziere das Material als Energiespeicher, so das Wissenschaftsteam, denn CaCO3 sei besonders für die Aufnahme von Lithium-Eletronen geeignet.
Für größeren Einsatz ist noch weitere Forschung nötig
Bislang kamen Eierschalenabfälle bereits in einer Reihe von Anwendungen zum Einsatz, etwa in der Biokeramik, in Kosmetika oder in der Farbstoffindustrie. Auch fungierte die proteinreiche, faserige Eierschalenmembran als Separator in Superkondensatoren, heißt es in einer Mitteilung des Helmholtz-Institutes.
Als Elektrode fanden die Bioabfälle nun aber laut Institut weltweit erstmals Verwendung. Um die Leistungsfähigkeit des Materials zu verbessern und einen breiten Einsatz zu ermöglichen, seien nun weitere Forschung und ein detailliertes Verständnis des elektrochemischen und physikalischen Verhaltens des Materials erforderlich, so das Forschungsteam.
Den Forschungsartikel des Helmholtz-Teams finden Sie hier.
Wissenschaftliche Arbeit.
Forschende charakterisieren die Morphologie des Eierschalenmaterials mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops
