Batterien mit metallischem Lithium

Mehr Leistung und Sicherheit durch Analyse und Simulation elektrochemischer Prozesse

Batterien mit metallischen Lithium-Elektroden versprechen höhere Energie- und Leistungsdichten. Allerdings kann es in diesen Batterien zu elektrochemischen Prozessen kommen, die ihre Sicherheit und Leistung beeinträchtigen. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) entwickelt nun in dem vom BMWi geförderten Projekt „metaLit“ Modelle, mit denen sich diese Prozesse simulieren lassen. weiterlesen…

Jenseits von Lithium

BAM erforscht nachhaltige Batteriematerialien

Weltweit suchen Wissenschaftler nach Alternativen zu Lithium-Akkus. Bisher beruhen elektrische Batterien, die E-Autos antreiben, als stationäre Stromspeicher dienen oder für industrielle Anwendungen genutzt werden, fast ausschließlich auf der Lithium-Ionen-Technologie, doch die Anode ist bislang eine Schwachstelle. Die BAM entwickelt dazu in einem Kooperationsprojekt neuartige Kern-Schale-Verbundwerkstoffe, die zu effizienten Akkus mit verbesserter Sicherheit führen sollen – so eine BAM-Medienmitteilung vom 17.08.2021. weiterlesen…

Lithium-Ionen-Batterien unschlagbar machen

Mit DRX-Materialien…

In unserer künftigen elektrifizierten Welt wird der Bedarf an Batterien enorm sein – und bis 2030 eine Batterie-Jahresproduktion von 2 bis 10 Terawattstunden (TWh) erreichen – heute sind es noch weniger als 0,5 TWh. Allerdings wachsen die Bedenken, ob die wichtigsten Rohstoffe ausreichen werden, um diesen zukünftigen Bedarf zu decken. Die Lithium-Ionen-Batterie – dominierende Technologie für die absehbare Zukunft – hat eine Komponente aus Kobalt und Nickel, und diese beiden Metalle sind auf dem Weltmarkt mit starken Versorgungsengpässen konfrontiert (und menschenrechtlichen Problemen, S_Y). Nach mehreren Jahren der Forschung unter der Leitung des Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) haben Wissenschaftler nun Medienmitteilungen vom 23.06.2021 zufolge bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von Batteriekathoden gemacht. weiterlesen…

Sauerstoffabfluss verschlechtert Spannung von Lithium-Ionen-Batterien

Neue Wege zur Elektrodenkonstruktion?

Wissenschaftler enthüllen, wie Sauerstoffverlust die Spannung von Lithium-Ionen-Batterien aufzehrt. Die Messung des Prozesses in noch nie dagewesener Detailtiefe gibt Hinweise, wie das Problem minimiert und die Batterieleistung erhalten werden kann, schreibt Glennda Chui auf der Internetseite des SLAC National Accelerator Laboratory von Energieministerium und Stanford University, am 14.06.2021 in Nature Energy publiziert. Die Ergebnisse widersprechen einigen Annahmen, die Wissenschaftler über diesen Prozess gemacht hatten, könnten aber neue Wege aufzeigen, wie Elektroden konstruiert werden können, um den Prozess zu verhindern. weiterlesen…

“Neuer Schwung für die Elektromobilität”

Entwicklung effizienterer Lithium-Ionen-Batterien

Mit einem neuen Projekt namens „RoSiLIB“ leistet das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden einen entscheidenden Beitrag zu einer CO2-neutralen Energieversorgung in der Mobilität. Dafür werden gemeinsam mit den Partnern vom Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung am Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf e. V., der E-Lyte Innovations GmbH, der NANOVAL GmbH & Co. KG, der VON ARDENNE GmbH und der Custom Cells Itzehoe GmbH neue hochenergetische Anoden für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. weiterlesen…

Lebensverlängerung für Batterien

Diagnosesystem schafft ökologischen Nutzen

Lithium-Ionen-Batterien, zum Beispiel in Elektrofahrzeugen, verlieren im Lauf der Zeit an Leistungsfähigkeit und müssen ersetzt werden. Wie dieser Prozess verlangsamt werden kann, untersucht die Technische Hochschule Mittelhessen am Fachbereich Informationstechnik – Elektrotechnik – Mechatronik in Friedberg. Leiter des Forschungsprojekts ist Prof. Alexander Kuznietsov vom Kompetenzzentrum für Automotive, Mobilität und Materialforschung. weiterlesen…

Bis 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

Erfolg für Materialforschung am KIT – Wichtige Erkenntnis auf dem Weg zur Hochenergie-Batterie

Durch Untersuchungen struktureller Veränderungen während der Synthese von Kathodenmaterialen für zukünftige Hochenergie-Lithium-Ionen-Akkus haben Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und kooperierender Einrichtungen neue und wesentliche Erkenntnisse über Degradationsmechanismen gewonnen. Diese könnten zur Entwicklung von Akkus mit deutlich erhöhter Kapazität beitragen, die etwa bei Elektrofahrzeugen eine größere Reichweite möglich machen. Über die Ergebnisse berichtet das Team in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI 10.1038/s41467-019-13240-z). weiterlesen…

Chemie-Nobelpreis geht an Entwickler von Li-Ionen-Batterien

830.000 Euro für “eine wiederaufladbare Welt”

Der bisher älteste Nobelpreisträger überhaupt erhält den Preis für Chemie 2019: der 1922 in Jena geborene 97jährige Amerikaner John Goodenough. Gemeinsam mit Stanley Whittingham USA) und Akira Yoshino (Japan) gewinnt er den Chemie-Nobelpreis. Sie entwickelten die Lithium-Ionen-Batterie, die u.a. in Mobiltelefonen, Laptops oder E-Autos zum Einsatz kommen. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am 09.10.2019 in Stockholm mit. weiterlesen…

Natrium-Festkörperbatterie übersteht 100 Ladezyklen

Neuer robuster Feststoffakku

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben eine Natrium-Festkörperbatterie entwickelt, die nach 100 Ladezyklen noch mehr als 90 Prozent ihrer anfänglichen Kapazität aufweist. Für Festkörperbatterien, die sich aktuell noch im Laborstadium befinden, ist das ein sehr guter Wert. Vergleichbare Resultate ließen sich bislang nur mit Bauformen erzielen, die Flüssigkeiten oder zusätzliche weiche Schichten, beispielsweise einen Polymer, enthalten – so die Medienmitteilung vom 01.10.2019 über einen Artikel in Nano Energy. (Foto: Natrium-Feststoffbatterie – © Forschungszentrum Jülich / T. Lan) weiterlesen…