Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Superkondensatoren machen Batterien überflüssig

27.05.2014

Energie lässt sich in Wänden, Chassis und Smartphone-Hüllen speichern

Forscher der Vanderbilt University http://vanderbilt.edu haben einen strukturellen Superkondensator entwickelt, der möglicherweise bald Batterien oder elektrische Leitungen obsolet machen könnte. Der Kondensator ermöglicht es, Energie in strukturellen Materialien zu speichern - und das für lange Zeit. Dabei soll der Superkondensator auch mechanische Belastungen problemlos überleben.


Kondensator: taugt als Batterieersatz (Foto: news.vanderbilt.edu, Joe Howell)

Immun gegen Erschütterungen

Der Superkondensator mit dem Aussehen einer dünnen grauen Waffel besteht aus Silizium-Elektroden, in deren innerer Oberfläche sich Nano-Poren befinden. Anstatt Energie wie in Batterien durch chemische Reaktionen zu speichern, behält der Superkondensator sie durch den Aufbau elektrisch geladener Ionen auf der Oberfläche des porösen Materials.

In einem Test konnte der Superkondensator Energie speichern und liefern - auch wenn die Vibrationen und der Materialstress auf den Kondensator erhöht wurden. "Dieses Gerät demonstriert zum ersten Mal, dass es möglich ist, ein Material zu konstruieren, das eine signifikante Menge an Elektrizität speichert und abgibt, während sie von statischer Last und dynamischen Kräften wie Vibrationen beeinflusst wird", meint Vanderbilt-Forscher Cary Pint.

Breite Anwendungsmöglichkeiten

Die Anwendungsmöglichkeiten für die Technologie sind vielfältig. So könnten zum Beispiel die Mauern in den Wohnungen dazu dienen, Energie zu speichern und an Lichtquellen sowie an andere elektrische Geräte abzugeben. "Was wäre, wenn wir die Tonnen an Material, die wir zu Hause haben, in elektrische Speichersysteme umwandeln, diese nicht teurer wären und noch dazu dieselben mechanischen Funktionen erfüllen?", fragt Pint.

Ein Smartphone, welches durch diese Technologie angetrieben wird, könnte drahtlos durch seine Hülle geladen werden. Elektrische Autos könnten Energie in ihrem Chassis speichern. "Superkondensatoren speichern zehn Mal weniger Energie als heutige Lithium-Batterien. Aber sie haben eine tausendfach längere Lebenszeit", so der Forscher.

Im Umkehrschluss bedeutet das, dass solche Superkondensatoren für strukturelle Applikationen besser geeignet sind. "Es macht keinen Sinn Materialien zu entwickeln, um eine Wohnung, ein Autochassis oder ein Flugzeug zu bauen, wenn man diese jede paar Jahre wieder ersetzen muss, weil sie nicht mehr funktionsfähig sind", verdeutlicht Pint abschließend.

Christian Sec | pressetext.redaktion

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