News Startup entwickelt Akkutechnologie mit doppelter Leistungsdichte

[Sive]

Respekt für die 12 Männer!

8 Männer, 4 Frauen


Es ist hier doch immer das gleiche. Ständig wird geheult das die Akkus so scheisse sind und endlich Forschung betrieben werden soll. Jetzt gibt es wieder einmal eine tolle Neuerung und es wird weiter geheult, weil das Endprodukt natürlich nicht schon morgen im Handel ist...

 

[rockwell1080]

Die Frage, die ich mir bei Akkus immer stelle ist, wie es mit dem Aufwand bzgl. Herstellung des Materials aussieht und wie mit dem Recycling... Ist dies wirklich so viel umweltschonender? Als Idee werfe ich hier mal die Brennstoffzelle in den Raum. Klar fuer Handys nichts. Aber fuer Autos sehr interessant. Logisch, im Moment werden die Brennstoffzellen zu ca. 90% mit der Dampfreformierung hergestellt, was ziemlich viel CO2 produziert, aber in Zukunft sollte es moeglich sein zu Hause dies mit Sonnenenergie herzustellen, somit ein sehr gutes Material zum Energiespeichern. Auch wird die Brennstoffzelle eine hoehre Energiedichte wie eine Batterie haben.
Naja, irgendwie werde ich beim Thema Batterie bzw. Akku einfach nicht warm. Ich sehe das noch sehr kritisch.

Wasserstofftechnik ist eine nette Übergangslösung bis der Superakku endlich kommt, mehr aber auch nicht. Einfach aus dem Grund, dass Elektronen leichter zu bändigen sind als Protonen, was "Herstellung", Transport und vorallem Speicherung angeht. Ich fand Brennstoffzellen früher auch sehr faszinierend aber nach der ein oder anderen Tech-Doku habe ich dazu mehr Fragen als Antworten. Vielleicht bleibt diese Technik dem Motorsport bzw. Sportwagen erhalten, aber ohne BSZ und mit direkter Verbrennung wie im Ottomotor, wegen dem Sound und aus nostalgischen Gründen etc...

 

[Triversity]

Als Idee werfe ich hier mal die Brennstoffzelle in den Raum. Klar fuer Handys nichts. Aber fuer Autos sehr interessant. Logisch, im Moment werden die Brennstoffzellen zu ca. 90% mit der Dampfreformierung hergestellt, was ziemlich viel CO2 produziert, aber in Zukunft sollte es moeglich sein zu Hause dies mit Sonnenenergie herzustellen, somit ein sehr gutes Material zum Energiespeichern.

Man braucht bei Wasserstoff alleine für den hohen Druck schon ne ganze Menge Energie. Wasserstoff ist hochexplosiv, Tank-Infrastruktur ist schwer aufzubauen und sehr sehr teuer (über 1mio $ pro Tankstation). Hat schon seinen Sinn, dass große Hersteller wie BMW auf Elektroautos setzen. Eigentlich nur Toyota hält noch krampfhaft an Brenstoffzellen fest.
Brennstoffzellen entwickeln sich sicher weiter und wird bestimmt auch sinnvolle Anwendungen geben, aber PKWs zähle ich nicht dazu. Parallel entwickeln sich Elektroautos (bzw vor allem Akkutechnologie) deutlich schneller weiter. In den USA fahren heute eine Hand voll Brennstoffzellen Autos, Elektroautos afaik schon über 250.000.



@Alle Anderen: Das mit der Entwicklung geht auch nicht Schlag auf Schlag, das ist ein kontinuierlicher Prozess. Lithium-Ionen-Akkus haben sich in den letzten Jahren konsequent weiterentwickelt. Guckt euch mal Smartphones von 2011 an. Kapazitäten von vielleicht 1300-1500mAh. Aktuelle Smartphones liegen oft bei 2500-3000mAh.

 

[Drakonomikon]

Also hier handelt es sich um eine Energiedichte. Wenngleich mit nicht klar ist, was Wh/L sein soll. Was ist L? Liter? Eine Leistungsdichte bei einem Akku macht keinen Sinn.

 

[Matzegr]

... oder einfach das L klein schreibt, wenn es für Wattstunden pro Liter (Rauminhalt) steht...

Warum? Ein großen L ist laut DIN 1301-1 eine zulässige Schreibweise. Dagegen ist folgende Formulierung falsch: "...Leistungsdichte herkömmlicher Lithium-Ion-Akkus bei unter 600 Wh/L liegt...". Es müsste richtigerweise Energiedichte heißen.

So, nun genug Korinthen gekackt. BTT

Außerdem liefert das Startup einen Elektrolyten, der die elektrochemische Reaktion auch auf Zimmertemperatur ermöglicht – Batterien mit einem Metall als Anode sind keinesfalls eine neue Erfindung, die entsprechenden Reaktionen benötigen allerdings üblicherweise eine erhöhte Temperatur.

Das könnte doch der größte Pferdefuß sein. Das Ding wird sicherlich in warmen Regionen wunderbar funktionieren, wie sieht es aber in Regionen aus wo es auch mal etwas kälter draußen ist. Brauch ich dann bei 5°C gar nicht erst das Handy aus der Tasche nehmen, weil es der Akku nicht verträgt?

 

[Lar337]

Eine Leistungsdichte bei einem Akku macht keinen Sinn.

Oh doch, beispielsweise bei Hybrid-Fahrzeugen, wo ein kapazitätsmäßig kleiner Akku in der Lage sein soll, die hohe Leistung für den Motor liefern zu können.
Akkus sind nunmal nicht besonders schnell:
http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator#mediaviewer/File:Energiespeicher2.svg

 

[Sive]

@Alle Anderen: Das mit der Entwicklung geht auch nicht Schlag auf Schlag, das ist ein kontinuierlicher Prozess. Lithium-Ionen-Akkus haben sich in den letzten Jahren konsequent weiterentwickelt. Guckt euch mal Smartphones von 2011 an. Kapazitäten von vielleicht 1300-1500mAh. Aktuelle Smartphones liegen oft bei 2500-3000mAh.

Das liegt aber eher daran, dass die Geräte immer größer wurden und dadurch auch mehr Platz für den Akku zur Verfügung steht. Außerdem sind die restlichen Komponenten auch immer kleiner geworden (laminierte Displays, höhere Speicherdichte beim Flashspeicher etc.). Die Energiedichte hat nicht groß zugenommen.

 

[jackii]

Wenn das echt so klappt mit 100% mehr ohne gravierende Nachteile, wär das schon ein richtig großer bedeutender Sprung.
Etwas skeptisch bleibe ich aber bis es wirklich flächendeckend in Endprodukten angekommen ist. Fraglich ist schon warum keiner der großer Player mit Milliarden Budgets und Erfahrung darauf gekommen ist aber ein kleines Bastlerteam schon.

 

[sirwuffi]

In einem Interview hat Elon Musk mal gesagt, dass realistisch eine Vervierfachung der Akkuleistung in den nächsten fünf Jahren möglich ist. Danach ist die derzeitige Batterietechnologie ausgeschöpft und man braucht was Neues.
Alle die jetzt mit irgendwelchen Prototypen daherkommen, erreichen die gesteigerte Leistung durch irgendwelche andere Nachteile (geringe Speicherdauer, extrem lange Ladezeiten, hohe Temperaturempfindlichkeit, usw.) Alles nix was man praktisch nutzen könnte.

 

[crustenscharbap]

Ein Forscher des Frauenhofer Istitut sagte mal: Mit der Akkutechnik stehen wir da, wo wir 1990 mit den Handy waren. Quasi am Anfang. Zucker hat die 30-40 Energiedichte, als ein Li Ion Akku. Theoretisch ist da noch richtig Potenzial.

"Wir sind mit den Li Schwefel Akku auf den richtigen weg. Wir erreichen schon bis 1000 Ladezyklen und 2-3 Fache Dichte ggü Li Ion. Vor 2020 wird aber noch kein Neuer Akku auf den Markt sein."

Zur News: Es hört sich so an, an wären die Teile Extrem teuer. Mal abwarten. Man kann im Text erlesen, dass es noch lange dauert. Die Army nutzt auch schon bessere Akkus. 4-5 Fache Dichte. Aber sind unbezahlbar.

Ich bin gespannt, welche Technik als erstes auf den Markt kommt und welche die Beste ist. LI Schwefel ist in meiner Beobachtung ziemlich gut, günstig und die Forschung ist sehr weit.

Es wird richtig spannend.

 

[toph]

Reines Lithium bietet eine höhere Energiedichte als Graphit, da hier mehr Lithium-Ionen pro Masse in der Anode eingelagert werden können, weshalb die Anode kleiner und leichter gefertigt werden kann. Außerdem ist das Halbzellenpotential höher, weshalb die Zelle eine höhere Spannung erreicht als gegen Graphit.

Das Problem rein metallischem Lithiums ist aber hauptsächlich, dass dieses i.d.R. sogenannte Dendriten bildet. Das sind Spitzen auf der Oberfläche, vergleichbar mit Tropfsteinen, nur eben im Mikromaßstab. Diese durchstechen irgendwann den Separator der Batterie und sorgen für einen Kurzschluss der Zelle. Die Batterie hat also eine geringere Zyklenanzahl. Außerdem verträgt sich reines Lithium teilweise auch nicht mit den Elektrolyten.

Ein weiterer Nachteil reines Lithiums ist dessen höheres Risiko bei Beschädigung. Lithium ist sehr reaktiv gegenüber Wasser und bildet dabei Wasserstoff, welches explodieren kann.

Wie dieses kleine Startup diese Probleme gelöst haben will, wird aus dem Artikel leider nicht klar. Es gibt Ansätze dies über Festkörperelektrolyte zu lösen, marktgängige Lösungen sind da allerdings auch noch nicht in Sicht.

 

[wahli]

Langweilig.
Solche Meldungen gibt es schon viele Jahre. Leider merkt man als Enduser davon gar nichts.

 

[Silvio_]

Danke für den Hinweis bzgl. d. Energiedichte, ist korrigiert.

Zum Thema Lithium als Anode haben Forscher d. Stanford-Universität im letzten Jahr eine recht interessante Arbeit publiziert: http://m.phys.org/news/2014-07-holy-grail-battery-stable-lithium.html .

 

[SoilentGruen]

Immer wieder hört man von "revolutionären Technologien" bei Akkus... und auf den Markt schaffte es bisher: keine.

 

[crustenscharbap]

Achso echt? Nichts Neues?

Was haltet ihr von LiFePo4 Akkus? Teurer als Li Ion, 90% Kapazität, 10000-25000 Ladezyklen, ziemlich sicher, kommt mit Kälte zurecht. Verwendung heute: Neue Elektroautos und Elektroräder, Campingwagen, Autobatterien, Private Kleinstkraftwerke.

Oder dieses Chemie Dingens. Weiß den Namen net mehr. Hat nur die halbe Kapazität wie ein Li Ion dafür unendlich haltbar, spottbillig und ein hohen Wirkungsgrad. Heutige Verwendung: Windkraftanlagen, Solaranlagen. Hat den Vorteil ggü einem Pumpspeicherwerk, dass man kein Berg braucht. Nachteil: Gefährlich. So ein Ding ist in Deutschland letztes Jahr hoch gegangen.

Aber für Handys gibt es wirklich kaum Neuerungen. Man benötigt hier ein Akku mit geringer Spannung und hoher Dichte. Li Ion ist genau das Gegenteil.

Schwefelakkus wären ideal für Smartphones. Diese sollen die Laufzeit um etwa 100% verlängern. Bei gleicher Größe und geringerem Gewicht. Diese wären aber wieder zu schwach für Drohnen und sportliche Elektroautos.

 

[White Rabbit]

ich weiß nicht - wäre ich ein hohes Tier in der Öl-Benzin-Industrie würd ich diesen Trend um jeden Preis stoppen wollen. Das und das Elektroauto :-)

 

[TomPrankYou]

Und wieder mal .... Immer nur reden und tolle Berichte, aber wann kommt so ne Technologie mal auf den Markt??

Das Frage ich mich auch. Obwohl es mir primär nicht um mein Smartphone geht sondern um meine Drone mit der ich Filmaufnahmen mache. Komme hier mit 10.000 mAh auf eine Flugdauer von 18 Minuten. Wäre natürlich klasse das ganze zu verdoppeln

Jedoch kommt gefühlt jedes Jahr eine solche Meldung. Passieren tut jedoch absolut nichts, dies wird auch die nächsten 10 Jahre nicht anders sein.

 

[Cruzadar]

ich weiß nicht - wäre ich ein hohes Tier in der Öl-Benzin-Industrie würd ich diesen Trend um jeden Preis stoppen wollen. Das und das Elektroauto :-)

... und genau das ist der Grund, warum es bis heute keine dieser tollen Technologien zu kaufen gibt. Es geht hier nicht um das können, sondern schlicht und einfach um das wollen

 

[Marius]

Die Leistungsdichte ist sowieso vorhanden.
Mit einer Anode aus Graphen ist die 10x Entnahme möglich... nur zu teuer für die Serie.

Die Technik ist da, aber wer wills zahlen....

 

[Ewoodster]

Ich muss nochmals Nachfragen: Ist wirkliche doppelte Leistungsdichte, oder doppelte Energiedichte gemeint. Ich glaube eher letzteres, denn doppelte Leistungsdichte würde bedeuten, dass man bei gleicher Masse die doppelte Leistung anfordern kann, ohne die Batterie zu schädigen. Das bedeutet aber gleichzeitig, dass sie nur halb so lange halten würde.
Doppelte Energiedichte bedeutet, dass der Akku seine gespeicherte Energie verdoppelt und somit doppelt so lange hält.

Ergänzung (30. Januar 2015)

... und genau das ist der Grund, warum es bis heute keine dieser tollen Technologien zu kaufen gibt. Es geht hier nicht um das können, sondern schlicht und einfach um das wollen

Jaja, die Verschwörungstheoretiker. Das ist schlicht und ergreifend nicht die Wahrheit...frag jeden Ingenieur, der sich mit dem Thema beschäftigt.