Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Akkus mit zehnfacher Speicherkapazität geplant

25.05.2009
Nutzung von Sauerstoff als Reagenz als Schlüssel zum Erfolg

Ein von der Universität St. Andrews entwickelter Ansatz verspricht im Falle von Marktreife eine Verzehnfachung der Speicherkapazität von Lithium-Ionen-Akkus.

Das vom UK Engineering and Physical Science Council mit 2,4 Mio. Dollar finanzierte Forschungsprogramm ist bereits 2007 gestartet worden. "Unsere Forschungsergebnisse übertreffen bislang alle Erwartungen," sagt Peter Bruce, wissenschaftlicher Projektleiter an der Universität St. Andrews.

Bisher gebräuchliche Lithium-Kobalt-Oxid-Elektroden sollen durch Elektroden aus porösem Kohlenstoff ersetzt werden. Sauerstoff aus der Umgebung könnte auf diese Weise als Reagenz an der Kathode dienen. Für diesen Zweck müssten keine zusätzlichen Chemikalien in der Lithium-Ionen-Zelle verbaut werden. Die elektrochemischen Eigenschaften der Interkalationskomponente Lithium-Kobalt-Oxid waren bislang ein Mitgrund für die begrenzte Speicherkapazität solcher Akkumulatoren. Der Einsatz von Kohlenstoff würde zudem die Herstellungskosten deutlich senken. "Lithium-Kobalt-Oxid war bis dato für 30 Prozent der Produktionskosten ursächlich. Kohlenstoff ist wesentlich günstiger und kann weitestgehend unabhängig von den Materialien an der Anode eingesetzt werden", so Bruce im Gespräch mit pressetext.

"Metall-Luft-Batterien finden etwa bei Hörgeräten schon Verwendung. Im Falle von Lithium müsste dafür gesorgt werden, dass der Sauerstoff komplett wasserfrei ist, um an der positiven Elektrode als Reagenz zu funktionieren", gibt Stefan Koller, Wissenschafter am Institut für chemische Technologie von Materialien an der TU Graz http://portal.tugraz.at , gegenüber pressetext zu bedenken. Bis zur Marktreife müssten jedoch noch weitere Probleme gelöst werden, die sowohl in der Brennstoffzellen- als auch in der Batterienforschung auftreten. Demnach sei es unwahrscheinlich, dass solche Akkumulatoren bald auf dem Markt sein werden.

Dass verbesserte Stromspeicher dringend benötigt werden, wird nicht zuletzt durch eine Intensivierung der Batterienforschung im Automotivbereich angezeigt. Autobauer und Zulieferbetriebe suchen mittlerweile fieberhaft nach praktikablen Speichertechnologien (pressetext berichtete: http://pressetext.at/news/090416022/). Das Forschungsprogramm an der Universität St. Andrews läuft noch bis 2011. Zunächst wird an der Entwicklung eines Prototypen für Kleingeräte gearbeitet, langfristig sollen aber auch Elektroautos mit neuartigen STAIR-Akkubatterien ausgestattet werden. Sowohl konstantere Entladungen als auch eine leichtere Bauweise sollen möglich sein.

"Die Lithium-Ionen-Technologie ist derzeit sicher der vielversprechendste Ansatz mit dem höchsten Entwicklungspotenzial. In Anbetracht des aktuellen Forschungsstands ist davon auszugehen, dass die Speicherkapazitäten von Lithium-Ionen-Akkus mittelfristig um weitere 30 bis 50 Prozent ausgebaut werden können", so Koller weiter. Dies gelte jedoch nur für Kleingeräteakkus. Um Elektroautos mit leistungsfähigeren Akkus ausstatten zu können, müsste auch die Lebensdauer der Stromspeicher entscheidend verbessert werden.

Nikolaus Summer | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.st-andrews.ac.uk
http://www.epsrc.ac.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Care-O-bot® 4 macht sich selbstständig
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik