Energie des Eisenbatteriesystems
Die direkte Speicherung elektrischer Energie über Kondensatoren und Spulen ist einerseits höchst effizient, aber andererseits in punkto Speicherkapazitäten sehr begrenzt und
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.
Was ist der Unterschied zwischen einer herkömmlichen Eisen-Luft-Batterie und einer Luft-Batterie?
Ein Nachteil herkömmlicher Eisen-Luft-Batterien: Sie haben einen Wirkungsgrad von weniger als 50 Prozent. Das liegt zum einen an der Wasserstoffentwicklung an der Eisenelektrode, zum anderen an der hohen Überspannung an der Luft-Elektrode.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in Batterien?
Die Energiespeicherung in Batterien erfolgt in Form von Ladungsträgern, die durch Reduktions- und Oxidationsvorgänge aufgenommen bzw. abgegeben werden. Dabei erzeugt deren Fluss einen elektrischen Strom i (t): Ein Elektron (bzw. Proton mit der Ladung Q [As = Coulomb = C]) besitzt die Elementarladung
Wie hoch ist die Energiedichte einer Festkörperbatterie?
Eine Lösung kann darin bestehen, den Elektrolyten als pastöse Masse aufzutragen, die erst nach der Fertigung der Zelle aushärtet. Prototypische Festkörperbatterien erreichen heute schon Energiedichten über 400 Wh/kg. Mittelfristig sind bis zu 1000 Wh/kg realistisch. 5 Erste Vorserienproduktionen von Festkörperbatterien gibt es bereits.
Was sind die Vorteile einer großen Batterie?
In der Regel werden große Batterien thermisch überwacht bzw. im Ladezustand elektronisch begrenzt betrieben. Die Vorteile bestehen in der deutlich höheren Energie- und Leistungsdichte, dem Vermeiden des unerwünschten Cadmiums und der für eine vollständige Aufladung niedrigeren Ladeendspannung.
Wie hoch ist die Energiedichte einer Lithium-Ionen-Batterie?
Die orangen Flächen sind ein Ausblick auf die nächsten fünf bis zehn Jahre der erwarteten Entwicklung. Die aktuell leistungsfähigsten fahrzeugtauglichen Lithium-Ionen-Batteriezellen erreichen rund 250 Wh/kg gravimetrische Energiedichte und 700 Wh/l volumetrische Energiedichte.
