Eisen-Lithiumbatterie in Energiespeicherbatterie umgewandelt
Elektrochemische Speicher sind Vorrichtungen, welche die elektrische Energie in Form von chemischer Energie speichern und bei Bedarf diese wieder in elektrische Energie umwandeln
Was ist eine Eisen-Luft-Batterie?
Im Rahmen des Projektes entsteht eine neuartige Eisen-Luft-Batterie. Sie soll eine Energiedichte von 250 Wh/kg sowie einen Wirkungsgrad von mindestens 60 Prozent besitzen und 500 volle Lade-/Entladezyklen einsatzfähig sein. Um das zu erreichen, realisieren die Forschenden die Batterie als Stack mit Bipolarplatten.
Wie kann man die Leistung und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien verbessern?
Die Entwicklung von neuartigen Elektrolyten und Additiven ist für die Steigerung der Leistung und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien unerlässlich. Durch die Optimierung dieser Komponenten wollen wir die Energiedichte, die Zyklenstabilität und die Gesamteffizienz für verschiedene Anwendungen verbessern.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien?
Die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien beruht auf der reversiblen Ein- und Auslagerung von Li-Ionen in sogenannte Aktivmaterialien durch elektrochemische Redoxreaktionen. Dies wird als Interkalation bezeichnet. Als Aktivmaterialien für die positive und negative Elektrode sind verschiedene Verbindungen möglich.
Wie hoch ist die Energiedichte einer Lithium-Ionen-Batterie?
Mit nickelreichen und Hochenergie-NMC-Kathoden sowie mit auf Si/C-Kompositen basierenden Hochkapazitätsanoden mit bis zu 20 Prozent Si-Anteil dürften bis 2030+ optimierte Lithium-Ionen-Batteriezellen mit 300–350 Wh/kg gravimetrischer und etwa 1000 Wh/l volumetrischer Energiedichte erreichbar sein.
Was ist eine Lithium-Schwefel-Batterie?
Eine vielversprechende Forschungsrichtung ist die Lithium-Schwefel-Batterie 6, bei der die Kathode aus Schwefel und die Anode aus Lithiummetall besteht (Li-S). Lithium und Schwefel reagieren anders als Lithium und Karbon in herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. In Karbon werden bis zu sechs Lithium-Ionen in die Gitterstruktur eingelagert.
Was ist der Unterschied zwischen einem Luft-Eisen-Speicher und einer Lithium-Ionen-Batterie?
Ein Luft-Eisen-Speicher von Form Energy ist in etwa so groß wie zwei Waschmaschinen und bringt 50 Zellen mit. Die Herstellung eines solchen Akkus wird pro Kilowattstunde (kWh) an Kapazität auf Kosten von etwa 20 Dollar geschätzt, während Lithium-Ionen-Batterien hier mit rund 200 Dollar zu Buche schlagen. Die Lebensdauer soll 17-mal höher sein.
