Das Projekt "MeLuBatt: Frischer Wind für Metall/Luftsauerstoff-Batterien - Was man von Lithium-Ionen Batterien lernen kann" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Abteilung Elektrochemie durchgeführt. Seit einigen Jahren stehen Li-Luft und Li-S Batterien im Fokus der Batterieforschung, da sie theoretisch eine wesentlich höhere Energiedichte als Li-Ionen Batterien aufweisen können. Kaum beachtet wurde allerdings die Möglichkeit von Ca-Luft oder auch Mg-Luft Batterien, obwohl auch sie theoretisch eine deutlich höhere Energiedichte als Li-Ionen Batterien aufweisen. In diesem Vorhaben sollen die relevanten grundlegende Reaktionen und mögliche Kombinationen von Ca Anode (und auch Mg Elektrode) mit entsprechenden nichtwässrigen Elektrolyt und Sauerstoffelektrode untersucht werden. Reaktionsmechanismen und auch eventuelle Nebenreaktionen werden mit rotierender Ring-Scheibenelektrode, differentieller elektrochemischer Massenspektrometrie sowie weiteren spektroskopischen und Rastersondenmikroskopie untersucht, um dann die mögliche Realisierbarkeit eines solchen Batterietypen abschätzen zu können. Die Universität Bonn wird sich im Wesentlichen mit dem AP 1 und AP 4 des Gesamtvorhabens beschäftigen. Im AP 1 sind zunächst grundlegende Untersuchungen der Sauerstoffreduktion und -entwicklung in Ca2+ (und zum Vergleich auch Mg2+) -haltigen organischen Elektrolyten vorsehen. Es ist zu klären, welches Reduktionsprodukt entsteht und welche Nebenreaktionen auftreten. Die Nützlichkeit von Redoxmediatoren soll auch für die Anwendung in Mg/O2 oder Ca/O2-Zellen erprobt werden. Im Rahmen von AP 4 werden neue Elektrolyte für die ORR/OER für Mg/O2 und Ca/O2-Systeme und die Magnesium- und Calciumabscheidung von der Universität Bonn untersucht. Für die Calciumabscheidung sollen vor allem einfache, leicht verfügbare Salze verwendet werden. Darüber hinaus soll die Kombination von organischen Lösemitteln, ionischen Flüssigkeiten und ggf. anorganischen Zusätzen hinsichtlich ihres Einflusses auf die Metallabscheidung untersucht werden.