Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Revolutionär: Lithium-Ionen-Akkus mit zehnfacher Laufzeit

21.12.2007
Silizium-Nanodrähte ermöglichen Kapazitätssprung

Silizium in Form von Nanodrähten als Anoden-Material für wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkus kann für rund zehnmal so lange Batterielaufzeiten wie bisher sorgen. Das hat ein Forscherteam der Universität Stanford rund um Yi Cui, Assisstenzprofessor für Material Sciences and Engineering, gemeldet. "Das ist eine sehr interessante und wichtige Sache, sowohl technologisch als auch wissenschaftlich", meint dazu Hans Kuzmany von der Fakultät für Physik der Universität Wien im Gespräch mit pressetext.

Cui spricht von einer revolutionären Entwicklung und betont die praktischen Anwendungsmöglichkeiten verbesserter Lithium-Ionen-Akkus. Als Beispiel dient ein Laptop-Computer, der derzeit eine Batterielaufzeit von zwei Stunden hat. Mit einem Akku, der die neue Entwicklung nutzt, seien 20 Stunden Batteriebetrieb vorstellbar. Das wäre etwa für interkontinentale Geschäftsreisen ein großer Vorteil. Cui vertritt die Ansicht, dass die Kapazitätserweiterung der Lithium-Ionen-Akkus diese auch für Elektroautos oder als Zwischenspeicher für Solarenergie attraktiv machen könne.

Grundsätzlich wird die Ladekapazität von Lithium-Ionen-Akkus dadurch begrenzt, wie viel Lithium die Anode des Akkus beim Aufladen aufnehmen kann. Derzeit kommt als Material meist Kohlenstoff zum Einsatz, wie Kuzmany bestätigt. Cuis Team zufolge hat Silizum eine deutlich höhere Aufnahme-Kapazität. Allerdings dehne sich Silizium bei der Lithium-Aufnahme um rund einen Faktor vier aus, um beim Entladen des Akkus wieder zu schrumpfen. Dieses Expandieren und Schrumpfen im Ladezyklus hat bei Versuchen etwa mit Silizium in Dünnfilm-Verarbeitung schnell zu Pulverisierung und damit Kapazitätsverlust geführt. Dieses Problem habe Cuis Team jetzt durch eine Verarbeitung des Siliziums in Form von Nanodrähten gelöst, diese blieben im Lade-Entlade-Zyklus stabil. " Die Drähte haben wegen ihrer kleinen Durchmesser offensichtlich die Eigenschaft, dass die Lithium-Ionen besser aus- und eintreten können", kommentiert Kuzmany die Lösung.

... mehr zu:
»Akku »Lithium-Ionen-Akku »Silizium

Ein Beitrag mit den genauen Forschungsergebnissen von Cui, seiner Mitarbeiterin Candace Chan und fünf weiteren Forschern wurde am 16. Dezember bei Nature Nanotechnology http://www.nature.com/nnano unter dem Titel "High-performance lithium battery anodes using silicon nanowires" veröffentlicht.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.stanford.edu
http://physics.univie.ac.at

Weitere Berichte zu: Akku Lithium-Ionen-Akku Silizium

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen
27.06.2017 | Fraunhofer IFAM

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie