Die Suche nach Batterien f\u00fcr die n\u00e4chste Generation elektrisch angetriebener Fahrzeuge hat ordentlich Fahrt aufgenommen. Tesla-Gr\u00fcnder Elon Musk hat gerade seine neue, f\u00fcnf Milliarden Dollar teure \u201eGigafabrik\u201c in Nevada er\u00f6ffnet, die k\u00fcnftig g\u00fcnstige Lithium-Ionen-Akkus f\u00fcr eine halbe Million elektrischer Fahrzeuge im Jahr herstellen soll. Tesla, Jaguar und General Motors bringen aktuell allesamt stromgetriebene Autos mit mehr als 200 Meilen (302 Kilometern) Reichweite auf den Markt.<\/p>\n\n\n\n
Neue Forschungsans\u00e4tze sorgen in kleinen Schritten f\u00fcr Verbesserungen bei der Akkutechnik im Lithium-Ionen-Bereich. Gleichzeitig werben US-Start-ups wie Amprius, Enovix und Envia zig Millionen Dollar Startkapital f\u00fcr die Weiterentwicklung von Silikon-Anoden-Batterien ein. Aber letztlich ist die Speicherkapazit\u00e4t konventioneller Lithium-Ionen-Akkus bei allen technologischen Fortschritten begrenzt.<\/p>\n\n\n\n
Von daher laufen zur Zeit viele Forschungsprojekte, um m\u00f6gliche Alternativen zur Marktreife zu bringen. G\u00e4be es Wettquoten, so w\u00e4re aktuell eine Variante der Lithium-Luft-Technologie (Li-Air) der Favorit. Im Vergleich mit Li-Ion-Technik bietet dieser Akkumulatorentyp zwischen dem f\u00fcnf- und 15-fachen der Speicherkapazit\u00e4t. Damit ist er eine gewichtssparende L\u00f6sung mit der Energiedichte im Bereich von Benzin. Li-Luft-Akkumulatoren w\u00fcrden einem Mobiltelefon eine Woche Laufzeit verleihen oder einem Auto 400 Meilen (644 Kilometer) Reichweite geben, ein klarer Vorteil gegen\u00fcber den 300 Meilen (483 Kilometern) eines entsprechenden Li-Ion-Akkus. Der Batterietypus eignet sich auch zur Speicherung von Solarenergie. Bef\u00fcrworter der weiteren Entwicklung dieser Technologie sind der Meinung, dass hier die gr\u00f6\u00dften Potenziale f\u00fcr deutliche Fortschritte im Bereich Batterielebensdauer liegen.<\/p>\n\n\n\n
An der Entwicklung von Lithium-Luft-Batterien arbeiten Ingenieure bereits seit 40 Jahren, scheiterten dabei aber bislang immer wieder an gr\u00f6\u00dferen Hindernissen. Im letzten Sommer verk\u00fcndeten chinesische und US-Forscher aber, einen Weg um die gr\u00f6\u00dften Klippen herum gefunden zu haben. Damit k\u00f6nnten sie ein neues Zeitalter h\u00f6chst effizienter Batterien eingel\u00e4utet haben.<\/p>\n\n\n\n
Den neuen Ansatz bei der Entwicklung von Lithium-Luft-Batterien entwickelte Ju Li vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) gemeinsam mit Forscher des Argonne National Laboratory und der Universit\u00e4t Peking. Sie beschrieben das Verfahren in der Fachzeitschrift Nature Energy.<\/p>\n\n\n\n
Normalerweise arbeiten Lithium-Luft-Akkus, in dem sie w\u00e4hrend des Entladezyklus Sauerstoff aus der Umgebungsluft als Reaktionsmedium f\u00fcr das enthaltene Lithium nutzen. Wird die Batterie aufgeladen, kehrt sich dieser Prozess um und der Sauerstoff wird wieder an die Atmosph\u00e4re abgegeben. Der Nachteil dabei: Die ausgegebene Spannung liegt in der Regel mehr als 1,2 Volt unter der Spannung, die zum Laden ben\u00f6tigt wird. Ein ziemlich gro\u00dfer Energieverlust also, der bei jedem Ladezyklus eintritt. \u201e30 Prozent der elektrischen Energie geht beim Laden verloren und wird direkt in Hitze umgewandelt. Der Akku kann tats\u00e4chlich anfangen zu brennen, wenn er zu schnell aufgeladen wird\u201c, erkl\u00e4rt Li.<\/p>\n\n\n\n
Der neue Ansatz integriert den Sauerstoff in der Batteriezelle, allerdings grunds\u00e4tzlich in fester Form. Ein Wechsel zwischen gasf\u00f6rmigen und festem Zustand findet nicht mehr statt. Der Sauerstoff wird nie gasf\u00f6rmig, daher wird keinerlei Energie mehr f\u00fcr den Wechsel des Aggregatzustandes verwendet.<\/p>\n\n\n\n
Das Resultat: Schnellere Ladezeiten und weniger Energieverlust durch Hitze. Anstelle von bislang 30 Prozent gehen lediglich acht Prozent der Ladeenergie f\u00fcr den eigentlichen Vorgang verloren. Da die Akkus durch den nat\u00fcrlichen Prozess der chemischen Reaktion im Innern auch vor \u00dcberladung gesch\u00fctzt sind prophezeit Li auch eine deutlich l\u00e4ngere Lebensdauer.<\/p>\n\n\n\n
Im Lauf der Jahre haben sich dutzende Forschungsprojekte mit m\u00f6glichen Verbesserungen der Lithium-Luft-Technologie befasst. Einige Spezialisten sehen in Ju Li\u2019s Ansatz aber die gr\u00f6\u00dften Chancen f\u00fcr ein marktreifes Produkt der Zukunft. Das Team um den Forscher spricht jedenfalls davon, innerhalb eines Jahres einen praxistauglichen Prototypen entwickeln zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
Dieser Beitrag wurde zuerst in Delivered. The Global Logistics Magazine ver\u00f6ffentlicht.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Der n\u00e4chste gro\u00dfe Entwicklungssprung f\u00fcr Stromspeicher steht kurz bevor \u2013 geschuldet ist er dem Durchbruch in der Konstruktion neuer Lithium-Sauerstoff-Batterien.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":3280,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[3328],"tags":[475,521],"class_list":["post-3277","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nachhaltigkeit","tag-strassenfracht","tag-nachhaltigkeit"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3277","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3277"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3277\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8521,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3277\/revisions\/8521"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3280"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3277"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3277"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dhl-freight-connections.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3277"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}