Für die Elektromobilität gelten LIB (Lithium-Ionen-Batterien) als nahezu alternativlos. Dennoch wird nach Batterien gesucht, die mehr Energie speichern und schnelleres Aufladen ermöglichen. Am Karlsruher Institut für Technologie arbeitet man an Kohlenstoff-Werkstoffen, von denen eine Verbesserung der Speicherdichte von LIB um den Faktor 5 erwartet wird. Sumitomo Electric Industries erprobt ein neues Trägermaterial für Elektroden, das die bisherigen Al-Folien ersetzen soll. Geschäumter Kunststoff wird mit Al beschichtet. Anschließend wird der Kunststoff thermisch entfernt, wodurch poröser Al-Schaum entsteht. Dieser Werkstoff ist leicht, korrosionsbeständig, leitet hervorragend und nimmt mehr Aktivmaterial auf als die Folienträger. Damit könnte die Energiedichte der LIB um das 1,5- bis 3-Fache steigen. Dennoch dürften die LIB trotz dieser Optimierungen kaum mehr als 1 kWh/kg speichern. An der Wolfsburger Hochschule für angewandte Wissenschaften, Ostfalia, wird an Redox-Flow-Batterien gearbeitet, die durch Elektrolytaustausch aufgeladen werden. Der entladene Elektrolyt wird außerhalb des Fahrzeuges mit Strom aus regenerativen Quellen aufgeladen. Der jetzige Elektrolyt ist jedoch nur für Nischenfahrzeuge geeignet, da um 10 kWh Strom zu laden 300 l Elektrolyt benötigt werden. Zum Einsatz kommt Vanadium. Die Batterie kann bis zu 10000-mal be- und entladen werden und nutzt 86 % der zugeführten Energie. Die Energiedichte ist mit 30 Wh/kg unbefriedigend. Doch mit verbesserten Elektrolyten könnte das Tankkonzept aufgehen. Die Lebensdauer der Redox-Flow-Batterien beträgt 40 Jahre und ihr Betrieb benötigt kein aufwendiges Batteriemanagement. LIB sind 3-mal teuerer als die Redox-Flow-Batterien. Am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge/Massachusetts wird u.a am halbfesten Flow-Konzept gearbeitet. Entwickelt wurde ein Elektrolyt, der 10-mal mehr Energie speichert als bisherige Elektrolyte. Untersucht werden nahezu alle in der Batterieforschung gängigen Lithium-Metallverbindungen in verschiedenen organischen Lösungen. Das Konzept wird gegenwärtig als Ergänzung zur konventionellen LIB gesehen.
Suche nach Alternativen zu Li-Ionen-Akkus
VDI-Nachrichten ; 65 , 32/33 ; 19
2011
1 Seite, 2 Bilder
Article (Journal)
German
Elektroauto , Batterieaufladung , Elektrolytsystem , Trend (Entwicklung) , angewandte Forschung , Sekundärbatterie , Vanadium , Lithiumverbindung , regenerative Energiequelle , Speicherdichte , Elektrodenträger , Systemoptimierung , Aluminiumschaum , Energiedichte , Kohlenstoff , Lebensdauer , Batteriemanagement , Neuentwicklung , Redox-System , Lithiumionenbatterie
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