… behauptet zumindest ein Golem-Artikel. Außerdem ist von einer MXene Membran die Rede, die auch noch eine Alternative zu Lithium darstellen soll. Diese Ausssagen erscheinen etwas skurril. Immerhin wird über ein hochleitfähiges und hydrophiles Material berichtet, was objektiv richtig ist.
Zunächst einmal ist es wichtig zu verstehen, was MXene überhaupt ist. Grundsätzlich kann man es den 2D-Materialien zuordnen, was vergleichbar mit Graphene ist. Diese Materialien besitzen innerhalb einer Schicht eine hohe Elektronenmobilität und somit eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Jede Schicht hat aber eine begrenzte Fläche und es tritt ein Übergangswiderstand zur Umgebung auf, was im Idealfall eine neue Schicht ist. Deshalb sind pauschale Aussagen schwierig, dass dieses Material besser ist als jenes Material, weil das sehr von den Umgebungsparametern abhängt.
Das führt zum grundsätzlichen Verständnis einer Batterie. Membranen dienen zur Separation der Moleküle und in einer Batterie vor allem der Separation geladener Moleküle. Ja dafür kann MXene verwendet werden, aber das wurde nicht in der Originalpublikation getestet. Es kann genauso gut für Elektroden eingesetzt werden, um die Leistung von Graphit-Elektroden zu verbessern. Im Versuch wurden Elektroden hergestellt und daran elektrochemische Messungen durchgeführt, um die Entfernung des Sauerstoffs zu messen. Die Separationseigenschaft wurde hier nicht getestet!
Die Verwendung des Wortes Rost hat mich erst auf den Artikel aufmerksam gemacht. Rost ist ein Sammelbegriff für die Korrosion von Eisen, was eine sehr große wirtschaftliche Bedeutung hat. Das beinhaltet auch die Oxidation des Eisens, aber die Korrosion ist ein allgemeiner Begriff für die Zersetzung von Materialien. In der Untersuchung wurde kein Eisen verwendet und nur die Oxidation von MXene untersucht, weshalb man nicht von Rost sprechen kann.
Lithium wird in einer Batterie als elektrochemischer Ladungsträger eingesetzt um die elektrische Energie freizugeben oder zu speichern. Es wird nicht im Artikel erwähnt, dass MXene als Ladungsträger verwendet wird. Dies ist aus elektrochemischer Sicht auch sehr unwahrscheinlich, da die Beschaffenheit eines 2D-Materials sich nicht für einen Transport eignet sondern bei der Bewegung der Elektronen unterstützt (Elektrode)!