Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neutronen blicken ins Innere eines Akkus für Hybridlokomotiven

12.04.2010
General Electric forscht gemeinsam mit TU München

Nicht nur im Straßenverkehr, sondern auch auf der Schiene könnten bald Akkuzellen für Energie effizienten Transport sorgen.

Einen Hochleistungsakkumulator für geplante Hybridlokomotiven nahmen jetzt Wissenschaftler an der Forschungs-Neutronenquelle FRM II der Technischen Universität München (TUM) unter die Lupe. Der von General Electric (GE) hergestellte Akku ist eine Natrium-Eisenchlorid-Batterie. Die Untersuchung zeigte, wie sich die chemischen Stoffe in verschiedenen Ladezuständen innerhalb der Akkuzelle verteilen.

Die Physiker und Chemiker am FRM II durchleuchteten eine halb entladene und eine entladene Batteriezelle von General Electric mit Hilfe des Instruments ANTARES (Advanced Neutron Tomography and Radiography Experimental System). Neutronen ermöglichen es, zerstörungsfrei in das Innere von Gegenständen zu blicken. Andernfalls müsste die Akkuzelle aufgeschnitten werden, wobei sich die höchst reaktiven Inhaltsstoffe durch das Eindringen von Feuchtigkeit und Luft verändern könnten. Dank der Radiographie konnten die Wissenschaftler den Füllstand des Natriums in der ungeöffneten Batterie sichtbar machen.

An einem zweiten Instrument der Forschungs-Neutronenquelle, dem Eigenspannungs- und Texturdiffraktometer STRESS-SPEC analysierten die Wissenschaftler die genaue Zusammensetzung der chemischen Stoffe in der Zelle. Die unterschiedlichen Materialien in der Batterie reagieren verschieden mit den Neutronen und geben deshalb eindeutige Signale ab. So erhielten die Forscher eine genaue Aufschlüsselung über die Verteilung der Reaktionspartner in der Zelle. Das ist wichtig um herauszufinden, wie die Akkuzelle möglichst oft be- und entladen werden kann.

Die Akkus von General Electric sollen mindestens zehn Prozent Energie einsparen. Bis zu 10.000 dieser 2,33 Volt-Akkus stellen der Hybridlokomotive 2000 PS zur Verfügung. Im Gegensatz zu den heute in Kraftfahrzeugen eingesetzten Bleiakkus verfügen die Natrium-Eisenchloridakkus nicht nur über eine mehr als doppelt so hohe Leistungsdichte, sondern sie können auch eine sehr große Leistung abgeben, so wie sie Lokomotiven benötigen. Ein weiterer Vorteil der am FRM II untersuchten Akkus: Natrium kommt auf der Erde in Form von Natriumchlorid, einfachem Kochsalz, wesentlich häufiger vor, als das für Lithiumakkus verwendete Lithium.

GE plant nun zusammen mit dem FRM II, eine Batterie während des Be- und Entladens live mit Neutronen zu analysieren, um noch genauer herauszufinden, wie sich das Natrium und die anderen Stoffe im Inneren verteilen.

Um „Zerstörungsfreie Prüfung an Industriebauteilen“ geht es auch beim 3. VDI-Expertenforum http://www.frm2.tum.de/events/vdi-expertenforum-080/index.html , das der FRM II gemeinsam mit dem Verein Deutscher Ingenieure am Dienstag, 13. April, ab 10 Uhr veranstaltet. Den ganzen Tag tauschen sich mehr als 50 Experten aus der Wissenschaft und Industrie in der Fakultät für Maschinenwesen der TU München, Hof 4, über Techniken aus, mit denen sie Bauteile zerstörungsfrei untersuchen können.

| Technische Universität München
Weitere Informationen:
http://www.tum.de
http://www.frm2.tum.de/events/vdi-expertenforum-080/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Ein leistungsfähiges Lasersystem für anspruchsvolle Experimente in der Attosekunden-Forschung
19.07.2017 | Forschungsverbund Berlin e.V.

nachricht Solarenergie unterstützt Industrieprozesse
17.07.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten