Diese Website verwendet hochwertige Cookies. Mit der Nutzung stimmen Sie der Speicherung zu.















Neueste Artikel

Trump vernichtet Jobs
Wiener Motorensymposium zur Zukunft
PSA: Opel kündigt Händler
Österreicher führt Volkswagen in die Zukunft
Renault und Nissan zusammen freier
Cupra wird eigene Marke
Schlimm, diese Werkstätten!
VW und Nvidia fahren alleine
mehr...








Autoszene #18


Aktuelle Highlights

Porsche Taycan



Querverweise
Gebrauchtwagen Wert

 
Auto.At AutoBiz
Aktuell  01.11.2017 (Archiv)

Graphit und Natrium statt Lithium

Neue Materialien für Akkus lösen alte Probleme: Das Elektroauto kommt durch neue Entwicklungen immer näher an die Wirtschaftlichkeit.

Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben zusammen mit Experten der ETH Züric Ansätze entdeckt, wie sich Batterien aus Abfall-Graphit und Schrott-Metallen herstellen lassen. Dazu stellen die Wissenschaftler das Prinzip des Lithium-Ionen-Akkus auf den Kopf. Ein mögliches Endprodukt hätte den Entwicklern zufolge das Potenzial, wirklich preisgünstig zu und langlebig zu sein - darauf weisen jedenfalls erste Experimente hin.

Während im Lithium-Ionen-Akku die Anode, der Minuspol, aus Graphit besteht, wird bei der neukonzipierten Batterie der Gaphit als die Kathode (Pluspol) eingesetzt. In den Zwischenräumen lagern sich die dicken Anionen ein. Die Anode ist bei neuen Batterie dagegen aus Metall. Abfall-Graphit, der bei der Stahlherstellung anfällt und auch 'Kish-Graphit' heißt, so die Schweizer Fachleute, funktioniert sehr gut als Kathodenmaterial.

Auch natürlicher Graphit geht gut - wenn er in groben 'Flakes' geliefert wird und nicht allzu fein vermahlen ist. Der Grund: Die Graphitschichten liegen an den Bruchkanten offen und die dicken Metall-Chlorid-Ionen können leichter in die Struktur hineinschlüpfen. Dagegen eignet sich der fein vermahlene Graphit, der üblicherweise in Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommt, für die neue Batterie kaum: Durch das Vermahlen der Graphitpartikel werden die Schichten geknickt wie in einer zerknüllten Papierkugel. In diesen geknüllten Graphit können nur kleine Lithium-Ionen eindringen, die dicken Anionen der neuen Batterie dagegen nicht.

Natrium statt Schrott?

Wissenschaftler an der Stanford University haben eine Batterie entwickelt, die bei industrieller Herstellung 80 Prozent weniger kostet als ein Lithium-Ionen-Modell gleicher Kapazität. Sie basiert auf Natrium, dem sechsthäufigsten Element in der Erdkruste. Chemieingenieur Zhenan Bao und die beiden Materialwissenschaftler Yi Cui und William Chueh nutzen Tafelsalz, auch als Natriumchlorid bekannt.

'Nichts übertrifft die Leistung von Lithium', gibt Bao zu. 'Aber Lithium ist so selten und teuer, dass wir uns gezwungen sahen, eine Hochleistungsbatterie zu niedrigen Kosten auf der Grundlage von Elementen zu entwickeln, die reichlich vorhanden sind.' Die Materialkosten machen, so der Forscher, ein Drittel des Preises von Batterien aus. Die Gewinnung von Lithium kostet 15.000 Dollar pro Tonne. Natrium sei schon für ein Hundertstel dieser Kosten zu haben.

Die Kathode der Stanford-Batterie besteht aus einer Verbindung von Natrium und Myo-Inositol. Das ist ein natürlich vorkommender Stoff, der in der Nahrung und im Stoffwechsel vorkommt. Er lässt sich kostengünstig herstellen. Die Anode ist eine Phosphorverbindung. Beim Entladen der Batterie fließen Elektronen zur Anode, wobei sie einen Umweg über einen Verbraucher machen, etwa eine Glühlampe. Beim Laden nehmen sie den umgekehrten Weg. Die Güte einer Batterie hängt davon ab, wie schnell dieser Austausch stattfindet.

Nachdem die Forscher die Kathode optimiert haben - unter anderem durch Untersuchungen am SLAC National Accelerator Laboratory in Stanford, das mehrere Teilchenbeschleuniger betreibt, gehen sie jetzt daran, die Anode zu verbessern. 'Wir haben schon eine gute Batterie', sagt Cui. 'Aber wir sind sicher, dass wir sie durch Optimierung der Anode noch verbessern können.'

Der Nachteil von Natrium-Ionen-Batterien: Sie sind größer als Lithium-Ionen-Batterien mit gleicher Kapazität. Aus dem Grund sind sie für mobile Anwendungen ungeeignet. Für stationäre Einsätze sind sie dagegen ideal, weil sie Strom zu sehr geringen Kosten speichern. Der Platzbedarf ist in diesem Fall zweitrangig. Die Stanford-Forscher rechnen damit, dass in den nächsten Jahren gigantische Batterieparks aufgebaut werden müssen, um Solar- und Windstrom über dunkle beziehungsweise windstille Stunden hinwegzuretten.

pte/red

Ihre Meinung dazu? Schreiben Sie hier!

#Forschung #Entwirklung #Akku


Kommen Sie auf unsere Facebook-Seite!
Wir sind in Google+ für Sie da...
Folgen Sie unserem Twitter-Feed hier...
Folgen Sie unserem Labarama-Blog...
Folge unserem Instagram...
Newsticker per eMail oder RSS/Feed!

Auch interessant!
Laden im Fahren
E-Autos können künftig während der Fahrt über spezielle Straßenplatten ihre Energiereserven auffüllen, wi...

Innovative Elektroautos und Co.
Welche Innovationen setzen sich wirklich durch? Viel wird in diesen Tagen über die Zukunft der persönlich...

Elektroautos fahren besser mit Batterie
Um den CO2-Ausstoß durch den Straßenverkehr zu drosseln, scheinen batteriebetriebene Elektroautos sinnvol...

Neue Akkus ohne Brandgefahr
Eine neue Generation von Batterien soll jene Art von Bränden verhindern, wie sie im Jahr 2013 wiederholt ...

Software verringert Stromverbrauch
Das US-Software-Start-up Enerlytics identitifiziert genau jene Codes von Smartphone-Apps, die zu einer sc...

Kabel als Ersatz für Batterien
Forscher an der University of Central Florida (UCF) haben eine Methode entwickelt, wie leitende Kupferkab...

Forum: Ihre Meinung dazu!

[AufZack Talk] [Forum]     
Posten Sie ins Forum dazu:
Betreff:

   






Top Klicks | Thema Aktuell | Archiv



 

Marken im AutoGuide:

Ford  Daten und Fakten im AutoGuide...
  Ford-Forum...

 

  Sponsoren, Partner:
  


Cabrio und US-Cars


Fotos Pannonia Carnuntum


Style 4/2018


Motorwelten Wien


BMW X2


Range Rover Velar

Aktuell aus den Magazinen:
 WM 2018 Sticker Jetzt Pickerl kostenlos tauschen...
 Facebook mit Login Seiten für Datenschutz absichern
 Facebook-Seiten in Gefahr EUGH urteilt zum Datenschutz im Social Web
 Sportwagen und Cabrios 2018 Heiße Fotos vom Treffen in Kleinhaugsdorf
 Gratis Office Mit Free Office gibt es moderne Bürosoftware kostenlos

contator.net im Überblick:
 Webnews  WebWizard | Bundesland.at | Wien-Tipp.at | NewsTicker
 Business  Journal.at | Anfrage.net | plex | Seminar.At | BizTipp
 Auto  Auto.At | TunerAuto.At | OldtimerAuto.At | AutoTalk.At | AutoGuide.At | AutoBiz.At
 Freizeit  Style.at | Famili.at | Kinofilm.at | Musical.at | heavy.at | grlz | WitzBold | Advent.At
 Shopping  anna | Shoppingcity.at | SchatzWelt Gewinnspiele | Prozente.net Gutscheine
 Community  AufZack! | Flirtparty | Player | Schmuddelecke
Kontaktformular
Rechtliches
Copyright © 2018    Impressum    Datenschutz    Adresse    Sitemap   
Mediadaten    Anfrage: hier werben!    Freies Web? Keine adblocker!
Tripple
      ad-locator.net    |    web-applicator.net    |    imaginator.at