{"id":85481,"date":"2022-09-24T03:15:00","date_gmt":"2022-09-24T01:15:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=85481"},"modified":"2022-09-24T08:40:08","modified_gmt":"2022-09-24T06:40:08","slug":"forscher-laden-e-autos-in-nur-15-minuten-auf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/forscher-laden-e-autos-in-nur-15-minuten-auf\/","title":{"rendered":"Forscher laden E-Autos in nur 15 Minuten auf"},"content":{"rendered":"\n

Forscher vom Oak Ridge National Laboratory (ORNL)<\/a> des US-Energieministeriums DOE<\/a> und der University of Tennessee<\/a> haben einen leistungsf\u00e4higen Ersatz f\u00fcr das in Lithium-Ionen-Batterien \u00fcblicherweise verwendete Kathodenmaterial Graphit gefunden. <\/p>\n\n\n\n

Die Molybd\u00e4n-Wolfram-Niobat-Legierung verk\u00fcrzt die Schnellladezeit drastisch. Das DOE hat sie auf 15 Minuten oder weniger festgelegt, um mit den Tankzeiten von gasbetriebenen Fahrzeugen zu konkurrieren, ein Meilenstein, der mit Graphit nicht erreichbar zu sein scheint.<\/p>\n\n\n\n

Hinderliche Ablagerungen<\/h5>\n\n\n\n

Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) spielen eine wesentliche Rolle im Portfolio der sauberen Energietechnologien der USA. Die meisten hybriden und vollelektrischen Fahrzeuge verwenden LIBs. Diese wiederaufladbaren Batterien bieten Vorteile in Bezug auf Zuverl\u00e4ssigkeit und Effizienz, da sie mehr Energie speichern, sich schneller aufladen lassen und eine h\u00f6here Lebensdauer haben als die heute \u00fcberwiegend eingesetzten Blei-S\u00e4ure-Batterien f\u00fcr den Start von Verbrennungsmotoren. „Um die Ladezeit drastisch zu verk\u00fcrzen, sind neue Werkstoffe und Synthesemethoden n\u00f6tig, die die Industrie in der Massenproduktion einsetzen kann“, so ORNL-Chemiker Sheng Dai. Die neue Legierung sei die bisher beste L\u00f6sung.<\/p>\n\n\n\n

Beim grundlegenden Batterie-Design sind zwei feste Elektroden – eine positive Kathode und eine negative Anode – durch eine Elektrolytl\u00f6sung und einen Separator voneinander getrennt. In LIBs bewegen sich Lithiumionen zwischen Kathode und Anode hin und her, um Strom zu speichern und freizusetzen. Graphitanoden lassen w\u00e4hrend des Ladevorgangs auf der Anodenoberfl\u00e4che eine Ablagerung entstehen, die die Bewegung von Lithium-Ionen hemmt und damit die Ladezeit verl\u00e4ngert.<\/p>\n\n\n\n

Durchbruch mit Sol-Gel-Technik<\/h5>\n\n\n\n

Das Team hat die neue Legierung mithilfe der Sol-Gel-Technik hergestellt, die sich leicht skalieren l\u00e4sst, also f\u00fcr eine industrielle Produktion geeignet ist, und wenig Energie verbraucht. Das hergestellte Gel entstammt einer Mischung aus ionischer Fl\u00fcssigkeit und Metallsalzen und wurde anschlie\u00dfend mit W\u00e4rme behandelt, um die endg\u00fcltigen Eigenschaften des Materials zu verbessern. Die ionische Fl\u00fcssigkeit l\u00e4sst sich recyceln und immer wieder verwenden. Der Schl\u00fcssel zum Erfolg des Materials ist seine nanopor\u00f6se Struktur, die die elektrische Leitf\u00e4higkeit verbessert, also der Beweglichkeit von Lithiumionen und Elektronen nicht im Wege steht, was ein schnelles Aufladen erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n