Natrium-Nickelchlorid-Batterie

Natrium-Nickelchlorid-Batterien werden auch Natrium-Nickelchlorid-Akkumulatoren, Na/NiCl₂-Akkumulatoren oder ZEBRA-Batterien genannt. Ähnlich wie bei Natrium-Schwefel-Batterien handelt es sich bei Natrium-Nickelchlorid-Batterien um Hochtemperaturbatterien. Sie werden im Temperaturbereich von 270 °C bis 350 °C betrieben. Anders als bei anderen Batterien werden ein fester Elektrolyt und eine Kombination aus flüssigen und festen Elektroden verwendet.

Als negative Elektrode wird im Außenbereich flüssiges Natrium verwendet, als positive Elektrode wird im inneren Bereich eine mit einer flüssigen Salzlösung aus Nickelchlorid und Natriumchlorid getränkte gesinterte Nickelelektrode eingesetzt. Getrennt werden die beiden Elektroden durch einen keramischen Separator, der gleichzeitig als fester Elektrolyt dient. Hauptbestandteil des Elektrolyten ist üblicherweise Natrium-ß-Aluminat (NaAl₁₁O₁₇). Neben dem keramischen Elektrolyten kommt noch ein Hilfselektrolyt zum Einsatz. Dieser besteht aus flüssigem NaAlCl₄. (Natriumtetrachloraluminat). Der Einsatz des Hilfselektrolyten gewährleistet die notwendige Leitfähigkeit und macht außerdem die Zelle robuster gegen Überladung und Tiefenentladung.

Beim Entladevorgang oxidiert das flüssige Natrium am Natrium-ß-Aluminat. Es bilden sich positiv geladenen Natrium-Ionen. Diese wandern von der negativen Elektrode durch die Elektrolyte zur positiven Elektrode. Dort reagieren die Natrium-Ionen mit Nickelchlorid zu Kochsalz (NaCl) und Nickel. Beim Ladevorgang laufen die Reaktionen in Gegenrichtung ab.

Natrium-Nickelchlorid-Batterien werden vor allem im Bereich der Elektromobilität eingesetzt.

Synonym(e):

Natrium-Nickelchlorid-Akkumulator, Na/NiCl₂-Akkumulator, ZEBRA-Batterie

Englische Übersetzung(en):

sodium nickel chloride battery