News Samsung: Popcorn aus Graphen soll Akkus schneller laden lassen

[Vindoriel]

Henrik Fisker prophezeit zu 2024 einen Akku für Pkw, welcher mit einer Ladezeit von 1 Minute eine Reichweite von 800km bieten soll.

Und wie soll das gehen? Parkt man unter einer 110kV-Überlandleitung, fährt einen Teleskopmast aus und lädt dann die Kiste auf?
Mal kurz gerechnet: Ein Tesla S75 hat eine Kapazität von 75 kW/h und schafft laut EPA-Zyklus 400 km. D.h. also, man bräuchte 150 kW/h und um diese in 1 Minute zu laden, bräuchte man (ohne Verluste!) eine Anschlussleistung von 9 MW.

Bei solchen realitätsfremden Vorstellungen kein Wunder, dass er mehrere Firmen an die Wand gefahren hatte...

Man vergisst schnell sobald die Meldungen aus den Schlagzeilen verschwinden aber saurer Regen und Ozonloch waren ja durchaus globale Phänomene an denen wir nicht ganz unbeteiligt waren. In D auch die Überdüngung der Flüsse und Seen die dadurch umkippten.

Jetzt drückt uns die Luftverschmutzung mehr als die sich abzeichnende Li Knappheit.

Wobei man es mit Emissionen nicht übertreiben soll. Dank Atomausstieg und Erneuerbarer Energien ist unser Stromnetz instabil wie seit Jahrzehnten nicht mehr und wenn weniger Kohle verbrannt wird (irgendwo muss ja die Energie nunmal herkommen, aber Tschechien & Co. mit ihren maroden AKWs freut es), werden wir öfters im Dunkeln sitzen (wurde auch letztens wieder berichtet, "MEX. das marktmagazin" vom 22.11.).

Und was Luftverschmutzung angeht, ist Indonesien (Bali) im Moment weit oben dabei...

 

[Raucherdackel!]

Nur dass das Aufladen ein Problem bleibt, denn die Zapfsäule an der Tanke "lädt" das Auto mit etwa 5 MW, ein Tesla Supercharger mit 145 kW.

Würde man das Laden schneller machen wollen, so zieht das Auto für 10 Minuten die Leistung einer Kleinstadt. Und natürlich mehrere Autos parallel, da die Schlange sonst zu lang wäre.

Ach, da gabs doch schon Ende der 50er eine Lösung dafür:

 

[Eneloop]

Bleibt ja zu hoffen dass das mal zu mehr Kapazität statt zur Schrumpfung führt.

Darf ich nebenbei mal fragen wie man sich die Zweidimensionalität vorstellen kann? Die müssen doch Höhe, Breite und Tiefe haben?

Ich kann mir so vorstellen, dass Graphen- ähnlich wie bei Kohlenstoffnanoröhrchen- sich aufrollen kann. Bei Kohlenstoffnanoröhrchen entstehen so aufgerolltes Röhrchen. Bei Graphen anscheinend kann zu kugelförmigen Gebilden auffrollen. Man sollte hierbei nicht mit den Fullerenen verwechseln, eine weitere Modifikation des Kohlenstoffs.
Bei beiden allotropen können mehr Lithium eingelagert werden als bei Graphit, so dass die Kathode im Lithiumionenakku geringeres Volumen einnehmen kann.

Da Samsung sehr anwendungsorientiert forscht, werden wir in wenigen Jahren die ersten Produkte davon sehen. Kohlenstoffnanoröhren werden bereits in Akkus verwendet (z.B. von LG Chem.)

 

[Unnu]

Außerdem gibt es momentan keine Autos mehr mit Hydrogenverbrenngsmotor

Doch:
http://www.sueddeutsche.de/auto/mercedes-glc-f-cell-die-brennstoffzelle-lebt-wieder-1.3652410

Und Toyota setzt komplett auf diese Technologie.

Davon abgesehen sollte man für e-Autos das Konzept des Akkutauschs verfolgen. Macht man das richtig, dann dauert das ebenso lang, wie heutzutage tanken.
Das Know-How steckt sowieso in den Akkus, d.h. diese "behalten" ihre Akkus dann.

Wie Marv schon sagte, langfristig wird nur H2 weiterhelfen.

 

[Hollomen]

Naja trotzdem ist die Herstellung von Wasserstoff nicht ohne wenn man nicht einen Energieüberschuss aus regenerativer Energie hat, das dann auch noch ineffizient zu Verbrennen und dabei noch Abgase produziert werden... Außerdem gibt es momentan keine Autos mehr mit Hydrogenverbrenngsmotor (BMW hattemal welche, aber die Forschung dahingehend eingestellt)

Die Asiaten sind noch sn dem Thema dran.

 

[Shoryuken94]

Diese Technologie kombiniert mit Elektroautos sollten den endgültigen Durchbruch bedeuten.

Die Frage ist einfach was kostet das ganze. Nichts anderes entscheidet. Ist die Technik deutlich teurer als normale Lithium Ionen Akkus, dann kann sie noch so toll sein, wird sich in der Masse aber nicht durchsetzen können. Wenn Teslas riesen Akkuwerk zu 100% angelaufen ist, wird man bei Preisen von deutlich unter 100$ pro KW/h bei Lithium Ionen Akkus angekommen sein. Fraglich, ob da diese neue Technik auf absehbarer Zeit mithalten kann.

Schneller Laden ist ja nett, aber mit aktuellen Schnelladetechniken hat man ein Niveau erreicht, womit viele zurechtkommen. Wenn man hier noch optimiert, braucht man auch nicht zwingend die 5 fache Ladegeschwindigkeit, vor allem nicht wenn die Technik teurer ist. Die Leistungsdichte ist auch nicht so das extreme Problem. Und auch das relativ hohe Gewicht ist kein wirkliches Problem.

Es ist eine Frage der zeit, bis Elektrofahrzeuge günstiger werden. Abgesehen von den Akkus sind sie deutlich günstiger, vor allem wenn man mal schaut, wie viel man in der Entwicklung sparen kann. Schon bei 100$ pro KW/h werden Elektroautos wohl günstiger sein, als klassische Verbrenner.

 

[IIIIIIIIIIIIIII]

Guter Artikel, danke.

 

[Wattwanderer]

Davon abgesehen sollte man für e-Autos das Konzept des Akkutauschs verfolgen.

Mit autonomes Fahren ergäbe sich sogar die Möglichkeit den kompletten Antrieb zu tauschen weil man die Steuerung ebenfalls von der Passagierkabine trennen kann.

Sicherlich ist die Möglichkeit mit autonomes Fahren die Zahl der Autos auf der Straße zu verringern in dem man Mobilität kauft statt Auto eine erstrebenswerte Vision aber ich halte es nicht für ausgemacht, dass der Mensch gegen alle Vernunft nicht doch etwas besitzen will.

Durch Trennung von Antrieb und Passagierkabine ergäbe sich die Möglichkeit, etwas zu besitzen. Man kauft sich für seine Bedürfnisse passende Kabine. Vom spartanischen Kleinwagenflair bis zur Luxuseinheit.

Tanken? Der Antrieb steuert die nächste Austauschstation an, koppelt ab. Ein frisch geladener kommt angerollt und koppelt an. Passagier und Last bleibt in der Kabine. Mit etwas Tüftelei könnte das auch während der Fahrt passieren. Auf der Autobahn kommt eine voll geladene von hinten angerollt, koppelt an, der leergefahrene trennt sich von der Kabine und fährt zu nächsten Steckdose. Will jemand schwere Lasten transportieren oder Leistung im Überfluss? Bitte sehr, zwei Antriebseinheiten koppeln statt nur eine.

 

[XTR³M³]

Physiknobelpreis 2010. Eine der schnellsten Nobelpreise nach Erforschung des Produkts. Aber so wie das eben mit der Forschung ist.. Von der Massenproduktion weit entfernt. Graphen haben die Forscher dafür glaube ich mit einem Streifen Tesafilm gewonnen. An dem dann teilweise einzelne Lagen Kohlenstoff hängen bleiben, welche man dann unter einem Rasterelektronenmikroskop gezielt sucht. Soviel zu Massenproduktion.
Schön wenn das theoretisch möglich ist, aber bis das in Consumerelektronik Verwendung findet, gehen noch viele Jahre ins Land. Wenn es überhaupt einmal Marktreife erreicht.

ist das gleiche wie mit fusionsreaktoren... in der theorie haben wir die schon, praktisch dauerts noch 40-60 jahre bevor die ersten ans netz gehen, weil sie erst dann, mehr strom produzieren als sie benötigen, um das kraftfeld aufrecht zu erhalten...

 

[druckluft]

Es wird auch schon an Akkus gearbeitet, die Natrium statt Lithium verwenden.

Da wird aber immer die Energiedichte niedriger bleiben als be Li. Als stationärer Energiespeicher gerne, aber im Auto geht es aus zahlreichen Gründen darum Gewicht und Grösse einzusparen.
Ausserdem willst du wegen höherer Reativität Natrium noch weniger als Lithium im Auto bei Unfällen haben.

 

[Pitt_G.]

"unter 1.000 Grad Celsius Umgebungstemperatur " wie bitte? erstmal derart Energie Fressen um das herzustellen.

Ein Produkt dass man an sich schon ablehnen müsste.

 

[Unnu]

...aber ich halte es nicht für ausgemacht, dass der Mensch gegen alle Vernunft nicht doch etwas besitzen will.

Generell eine interessante Idee, allerdings halte ich es für absolut ausgemacht, dass der Mensch generell gegen alle Vernunft die ihm nahe liegenden Verlangen zuerst befriedigt.

 

[kai84]

Klingt vielversprechend, vorallem für E-Mobilität.

Für Smartphone o. ä. wäre wohl die höhere Energiedichte besonders interessant.

 

[XTR³M³]

"unter 1.000 Grad Celsius Umgebungstemperatur " wie bitte? erstmal derart Energie Fressen um das herzustellen.

Ein Produkt dass man an sich schon ablehnen müsste.

sicherlich umweltverträglicher als der abbau von lithium...

 

[phil.]

Dann nutze bitte grundsätzlich keine Produkte die Stahl, Kupfer o. ä. enthalten. Die Schmelztemperatur ist noch höher.
Trinkst du dein Bier aus Glasflaschen oder Aluminiumdose? Schon einmal hier über den Energieaufwand bei der Herstellung nachgedacht.

 

[knoxxi]

Oder Keramik erst, huii.