In den Schlagzeilen einiger technischer Laberblätter liest man ja immer wieder von bahnbrechenden, revolutionären und zukunftsweisenden Durchbrüchen/Forschritten/Entdeckungen in der Forschung nach neuen Akkutechnologien. Mich stört das ehrlich gesagt auch ein wenig, dass wir mit Lipos zwar immerhin 140Wh/kg hinbekommen aber einige interessante Anwendungen werden mit Akkus jenseits der 300Wh/kg erst möglich. Wie weit sind wir denn da? Welche neueren Akkutechnologien gibt es schon, welche sind grade in der Entwicklung? Wo kann ich mich informieren? Wo kann man sie evtl. heute schon kaufen? (Natürlich leider wohl völlig überteuert)
Paul Hamacher schrieb: > In den Schlagzeilen einiger technischer Laberblätter liest man ja immer > wieder von bahnbrechenden, revolutionären und zukunftsweisenden > Durchbrüchen/Forschritten/Entdeckungen in der Forschung nach neuen > Akkutechnologien. Vom Durchbruch auf dem Gebiet der Kernfusion liest man schon seit den 50zigern des letzten Jahrhunderts. Wann immer man die Zeile „in wenigen Jahren soll das Verfahren/die Erfindung/das Prinzip zur Anwendung bereit stehen“ liest, kann man getrost davon ausgehen, dass es so wohl nichts wird.
Wir warten Alle. Eventuell sind " Superkondensatoren " der Durchbruch. Aber: Solange der Durchbruch nicht erfolgt ist, kannst du gegen den Dieselmotor nicht an. ( Energiemäßig, Gewicht, Gefahrpotenzial, Kosten usw.) Grüße Bernd
Bernd Funk schrieb: > Aber: Solange der Durchbruch nicht erfolgt ist, kannst du > gegen den Dieselmotor nicht an. Warum unbedingt ein Durchbruch? Die Halbleiterindustrie hat seit den 70ern auch keinen eigentlichen "Durchbruch" erlebt, sondern kontinuierliches Leistungswachstum. Würde man die jährlichen Wachstumsraten auch nur annähernd auf die Akkutechnologie übertragen können, so würde die Welt schon in 10 Jahren komplett anders aussehen. Anstatt eine Verdoppelung alle 18 Monate wie in der Halbleiterbranche würden z.B. 15% Steigerung pro Jahr in 10 Jahren auch schon eine Vervierfachung ergeben.
Ich versuche mir das einfach schön zu reden: ohne dem Akku Problem würde bei weitem nicht so viel Fokus auf Energieeffizienz gelegt werden. Stattdessen hätten wir heute vermutlich Handys und tablets mit Lüfter um die Abwärme loszuwerden.
Sebastian H. schrieb: > Ich versuche mir das einfach schön zu reden: ohne dem Akku Problem würde > bei weitem nicht so viel Fokus auf Energieeffizienz gelegt werden. > Stattdessen hätten wir heute vermutlich Handys und tablets mit Lüfter um > die Abwärme loszuwerden. Das ist eine sehr interessante Sichtweise. Lüfter ist vielleicht etwas Übertrieben, aber im Grunde hast du recht. Netzbetriebene Geräte mit einem Watt Standbyverbrauch sind ganz normal, das kann man sich beim Telefon nicht leisten. bye uwe
Den Durchbruch wollen die Norweger nun geschafft haben, mit einer neuen Microstruktur für eine Silizium-Kohlentoffanode https://derstandard.at/2000083576975/Akku-mit-Silizium-soll-Elektroautos-1-000-Kilometer-fahren-lassen Namaste
Winfried J. schrieb: > Den Durchbruch wollen die Norweger nun geschafft haben Den Durchbruch gibt es seit ca. 5 Jahren min. 3mal jeden Monat... ;-)
X. Y. schrieb: >> Den Durchbruch wollen die Norweger nun geschafft haben > > Den Durchbruch gibt es seit ca. 5 Jahren min. 3mal jeden Monat... ;-) Und im Sommerloch doppelt so oft
X. Y. schrieb: > Den Durchbruch gibt es seit ca. 5 Jahren min. 3mal jeden Monat... ;-) Über den zweiten wurde schon in den 60ern berichtet. ;-)
Detlef K. schrieb: > http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Schwefel-Akkumulator Das war 2013. Aktuell steht im Wikiartikel: > Der Lithium-Schwefel-Akkumulator ist ein Akkumulatortyp, an dem mit Stand im Jahr 2018 geforscht und entwickelt wird. So ist das mit den Durchbrüchen in der Akkutechnologie.
Ja, gravierende Sprünge gibt es leider kaum. Langfristig tut sich aber sehr wohl was. Kleine Schritte führen auch zum Ziel.
Hat hier schon mal jemand etwas über PNRs (Phosphor Nano Ribbons) gehört welche als Graphen äquivalent für leistungsfähigere Akkus herhalten sollen? https://www.nature.com/articles/s41586-019-1074-x https://derstandard.at/2000103020260/Forscher-erfinden-versehentlich-Material-das-Handyakkus-revolutionieren-soll Namaste
Alex G. schrieb: > Ja, gravierende Sprünge gibt es leider kaum. Doch, die gibt es, aber leider in die falsche Richtung…
Uhu U. schrieb: >> Ja, gravierende Sprünge gibt es leider kaum. > > Doch, die gibt es, aber leider in die falsche Richtung… Man hat lange nichts von Zinkluftbatterien gehört. Die haben im Knopfzellenbereich m.W. die höchste Energiedichte. Als "Auto- batterie" würde man die nicht aufladen, sondern die verbrauchten Zinkoxydplatten gegen "neue" Zinkplatten tauschen. Die alten Plat- ten würden dann in die Zinkhütte geschickt. Da müsste man sich zwar noch etwas Gedanken überden praktischen Aufbau machen, aber ein Riesenvorteil wäre, das man keine exotischen, schwer erhält- lichen Materialien benötigt. Irgendwie habe ich den Eindruck, das heutige Entwickler nicht über den Lithium-Tellerrand hinaus- blicken können.
Harald W. schrieb: > Man hat lange nichts von Zinkluftbatterien gehört. Das liegt wohl daran, daß die in deinem Hörgerät alle ist...
Harald W. schrieb: > Irgendwie habe ich den Eindruck, > das heutige Entwickler nicht über den Lithium-Tellerrand hinaus- > blicken können. Oder dass heutige Entwickler mehr darüber wissen, als Laien, die davon vor Jahren mal im Web gelesen haben. Man darf sicher sein, dass weltweit ziemlich viele Leute ziemlich jede Variante betrachten. Steckt wirklich genug Geld drin.
A. K. schrieb: > Man darf sicher sein, dass weltweit ziemlich viele Leute ziemlich jede > Variante betrachten. Steckt wirklich genug Geld drin. Kennst Du irgendwelche Seiten, die sich mit Zink-Luft-Batterien beschäftigen? So oder so, ich warte immer noch auf eine passende Technologie, die sich auch für die Menschen eignen, die in Mehr- etagenhäusern wohnen. Z.Z. eignen sich Elektroautos, nur für die "reichere" Hälfte der Bevölkerung, die sich ein eigenes Haus lei- sten können.
Ich glaube nicht, dass solche Forschung öffentlich stattfindet, wenn man damit im Erfolgsfall viel Geld verdienen kann.
Harald W. schrieb: > Z.Z. eignen sich Elektroautos, nur für die > "reichere" Hälfte der Bevölkerung, die sich ein eigenes Haus lei- > sten können. Es könnte schwer sein, den CO2 Ausstoß der Herstellung der Baustoffe für ein Einfamilienhaus mit einem Elektroauto wieder reinzuholen. Es gibt durchaus ökobewusste "reichere", die in Mehrfamilienhäusern wohnen.
Harald W. schrieb: > aber > ein Riesenvorteil wäre, das man keine exotischen, schwer erhält- > lichen Materialien benötigt. Irgendwie habe ich den Eindruck, > das heutige Entwickler nicht über den Lithium-Tellerrand hinaus- > blicken können. Was ist exotisch? Laut Wikipedia ist der Anteil von Zink in der Erdhülle (?) gerade mal doppelt so hoch wie der von Lithium. Letzteres ist als Erdalkaliemetall alles andere als exotisch, es gibt Meere davon. Warum nimmt man lieber sowas als Zink? Schau mal in die elektrochemische Spannungsreihe!
Guido B. schrieb: > Was ist exotisch? Laut Wikipedia ist der Anteil von Zink in der > Erdhülle (?) gerade mal doppelt so hoch wie der von Lithium. Letzteres > ist als Erdalkaliemetall alles andere als exotisch, es gibt Meere davon. > Warum nimmt man lieber sowas als Zink? Schau mal in die > elektrochemische Spannungsreihe! Nun, interessanter wäre da eher der Preis pro kg.
Harald W. schrieb: > Nun, interessanter wäre da eher der Preis pro kg. Der ist bei Lithium nur viermal höher und soweit ich gelesen habe macht Lithium nur um die 8 Gewichtsprozent eines Tesla Akkus aus. Die Rohstoffkosten sind nicht der Grund wieso massive Akkus so teuer sind, sondern die Produktion. Wenigstens muss man den Lithiumakku aber nur ein mal herstellen, im Gegensatz zur Batterie. Prinzipiell wäre es natürlich interessant wenn man eine Batterietechnik sinnvoll einsetzen könnte.
Harald W. schrieb: > Aufbau machen, aber > ein Riesenvorteil wäre, das man keine exotischen, schwer erhält- > lichen Materialien benötigt. Fun Fact: Zink: 0.0076% der Erdkruste Lithium: 0.006% der Erdkruste
Guido B. schrieb: > Laut Wikipedia ist der Anteil von Zink in der > Erdhülle (?) gerade mal doppelt so hoch wie der von Lithium. Du hast anscheinend ein anderes Wikipedia als ich (siehe oben)
Ganz allgemein ist der prozentuale Anteil in der Erdkruste weniger wichtig als der Aufwand der Gewinnung. Beispielsweise ob die Substanz leicht gewinnbar in Erzen konzentriert ist, oder sich ziemlich gleichmässig verteilt.
Außerdem ist die Dichte so unterschiedlich, dass der Massenvergleich den Rückschluß auf die Stoffmenge absurd erscheinen lässt. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Mol Namaste
Alex G. schrieb: > Ja, gravierende Sprünge gibt es leider kaum. > Langfristig tut sich aber sehr wohl was. Kleine Schritte führen auch zum > Ziel. Also für mich sieht das so aus, als ob nur noch durch eine neue Technologie wirklich was weiter gehen könnte. Was hat man denn bei Li-Ion Akkus die letzten Jahre noch gesehen? Eine Steigerung von 3,5 auf 3,6 Ah pro 18650 Zelle innerhalb von 5 Jahren? Mit diesen kleinen Schritten kommen wir nicht weiter. Das wären etwa 120 Jahre bis zur nächsten Verdopplung der Energiedichte...
Stephan S. schrieb: > Eine Steigerung von 3,5 auf > 3,6 Ah pro 18650 Zelle innerhalb von 5 Jahren? Mit diesen kleinen > Schritten kommen wir nicht weiter. Das wären etwa 120 Jahre bis zur > nächsten Verdopplung der Energiedichte... Das sehe ich genauso. Vorallem wurde nur die Kapazität und Ladezeit verbessert, andere Aspekte sogar wesentlich verschlechtert wie z.B. der Einsatztemperaturbereich. z.B. lassen sich Bleiakkus laden/entladen in einem Temperaturbereich von ungefähr -20...50°C, Li-ion und LiPo Akkus nur laden von ungefähr 0...45°C und entladen -10...60°C. Darum werden Bleiakkus auch an vielen Orten noch eingesetzt, weil man sie noch nicht durch was besseres ersetzen kann.
Bernd K. schrieb: > Zink: 0.0076% der Erdkruste Lustiger Ausschnitt aus dem Film "Kentucky Fried Movie", "Science Lesson #5 Zinc Oxide and You": https://youtu.be/lLp4DZmPqYE
Icke ®. schrieb: > Hörgerät Dieses Jahr scheint das erste Hörgerät mit Brennstoffzelle auf den Markt gekommen zu sein. Aufgetankt wird es mit Methanol. https://www.widex.com/en-us/other-content/evoke-energy-cell
Von OXIS sollte es schon Lithium Schwefel Zellen geben. Hat da schon jemand Erfahrung damit? Die Daten sind ja super. Die erreichen schon 400Wh/kg https://oxisenergy.com/technology/ Die Videos sind beeindruckend!
So und was ist mit EEStor passiert? Die haben damals auf Bariumtitanat Basis Kondensatoren entwickelt. Eine Permittivität von ca 10000 kann schon was. Muss halt nur noch die Spannung auch aushalten. Gibts die noch? Soweit ich weiß wurden die vom amerikanischem Militär aufgekauft oder sowas. Was ich noch mitbekommen hab, danach sind die Kondensatorbänke der Railguns ziemlich geschrumpft. Aber ich sehe immer noch keine kaufbare Kondensatorbänke, die man als Akku benutzen könnte. Vorteil dieser Kondensatoren ist, daß sie keinen Verschleiß haben.
X. Y. schrieb: > Winfried J. schrieb: >> Den Durchbruch wollen die Norweger nun geschafft haben > > Den Durchbruch gibt es seit ca. 5 Jahren min. 3mal jeden Monat... ;-) Fast so oft, wie die Voyager Sonden unser Sonnensystem schon verlassen haben. Immer wenn davon was im Radio kommt denke ich: Ach schon wieder ein Jahr um.
Gast
#6055251
Martin G. schrieb: > Die haben damals auf Bariumtitanat Basis Kondensatoren > entwickelt. Alter Hut. Der Klassiker unter den Ferroelektrika. > Eine Permittivität von ca 10000 kann schon was. Muss > halt nur noch die Spannung auch aushalten. Das ist das Problem. Al2O3 hält (in dünnen Schichten) bis zu 1V/nm (!!) aus, hat aber nur eine DK von 8,6. Ferroelektrika (Bariumtitanat, Bleizirkonattitanat etc.) können, je nach Zusammensetzung und Prozessführung, eine DK von 10'000 bis 100'000 haben, aber man muss schon froh sein, wenn sie 1V/µm aushalten. > Gibts die noch? Naja, ob das gerade Bariumtitanat ist, weiss ich natürlich nicht -- aber Typ-II-Dielektrika (X7R, Z5U etc.) in MLCC sind ja inzwischen Standard. 470µF/25V kann man kaufen -- aber ob die bei Stückpreisen jenseits von 20 Euro eine echte Alternative zu Akkus sind, kannst Du Dir selbst ausrechnen.