Tesla plant grösste Fabrik der Welt für zylindriche Lithium Batteriezellen

Der Erfolg von Elektroautos steigt und fällt mit den Batterien. Dies betrifft natürlich die Reichweite der Autos, den Preis der Batterien und natürlich ihre Verfügbarkeit. Das letztere Thema bereitet der amerikanischen Firma für Elektroautos Tesla Sorgen. Der Milliardär, Teslas Großbesitzer und Geschäftsführer Elon Musk, auch bekannt für das Hyperloop Projekt, denkt bei der Lösung dieses Problems gleich groß. Tesla plant langfristig einen Absatz von jährlich 500 000 Elektroautos. Dies verlangt eine enorme Menge an Batterien und um dies zi gewährleisten soll jetzt eine Riesenfabrik gebaut werden. Die Kapazität soll die Grössenordnung der heutigen gesamten Weltproduktion an den benötigten Akkus, hierbei zylindrische Lithium-Ionen-Zellen, entsprechen.


Tesla wants to build the world’s largest battery factory | SmartPlanet

Durchbruch in Lithium Batterietechnologie: extrem schnelles Aufladen für Powerpaket

Diese enorme Verbesserung erlaubt ein Aufladen von Batterien 1000 mal schneller als bei heutigen Akkus. Forscher der Universität von Illionois, USA haben damit ein Powerpaket entwickelt dass die stärksten Superkondensatoren in den Schatten stellt.Die höhere Leistung basiert auf einer neuen dreidimensionalen Struktur die die beiden Komponenten der Batterie, Anoden (minus) und Kathoden (plus), werden in der neuen Struktur besser integriert. Die Integration findet auf Mikroebene statt. Während bisher die Batterie einen grossen Teil des Volumens von mobilen Geräten ausmacht können jetzt erheblich kleinere elektronische Geräte designed werden. Dies kann z.B. in der Medizin einen enormen Fortschritt bedeuten wo Implantate Strom brauchen den sie jetzt auf kleinem Raum im Körper integrieren können.


Microbattery breakthrough a cellphone size battery can jumpstart a car battery and it charges 1000 times faster

Dehnbare Lithium-Ionen Batterie die auch für drahtloses Laden geeignet ist

Flexible Elektronik sorgt schon für etliche Überschriften. Um diese Geräte voll tauglich zu machen muss natürlich auch die Stromquelle genauso flexibel sein. An der Universität von Illinois haben Forscher jetzt einne Lösung für das Problem vorgestellt. Sie haben kleine starre Batterien (siehe schwarze Punkte im Bild) mit S-förmigen Drähten in eine dehnbares Material integriert.


Experimental lithium-ion battery can be stretched, twisted and wirelessly charged

Ladegerät im Schuhabsatz

Über piezoelektrisch aktives Polyvinyldifluorid wird aus einer Lithium Ionen Batterie ein Ladegerät. Durch den Einbau in die Ferse eines Schuhs kann so Bewegungsenergie in Ladung für Akkus umgesetzt werden. Die Entwicklung haben wir Wissenschaftlern am Institut für Technologie in Georgia USA zu verdanken.

Georgia Tech develops self-charging battery that marches to the owner's beat

Mit flüssigen Elektrolyten doppelte Kapazität für Kondensatoren und 10-fache für Batterien

Die flüssigen Elektrolyten bestehen aus Salzen die unter 100 C flüssig sind. Mit der bisherigen  Tehcnologie dauert Produktion dieser Stoffe Tage. Die amerikanisch Firma Boulder Ionics hat ein Verfahren entwickelt der den Prozess auf Minuten reduziert und damit den Prozess erheblich günstiger und gleichzeitig sicherer macht.Flüssige Elektrolyte erlauben höhere Betriebstemperaturen und können die Kapazität von Kondensatoren verdoppeln. Mit flüssigen Elektrolyten kann man auch Metall-Luft Batterien bauen die schnell ladbar sind. Mit dieser Technologie kann man möglicherweise die Kapazität von Lithium Akkus verzehnfachen.

Boulder Ionics liquid electrolytes could double storage of ultracapacitors and improve batteries by up to ten times

Envia Systems hat Weltrekord für Batteriekapazität

Die Firma Envia Systems aus Newark in Kalifornien hat für die amerikanische Energiebehörde eine Batterie mit enormer Energiedichte entwickelt. Diese aufladbaren Batterien aus Lithium-Ionen haben eine Kapazität von 400 Wh/kg. Diese ist mehr als eine Verdopplung bisheriger im Einsatz befindlicher Batterien in Autos.

Envia Systems | Powering the next generation of electric vehicles

Bessere Batterien mit Nanocluster aus Kohlenstoff und Silikon

An der Northwestern Universität in Chicago hat man eine neue Technologie entwickelt um Lithium Batterien haltbarer, leistungsfähiger und schneller ladbar zu machen. In heutigen Batterien ist zum einen die Kapazität für aktives Lithium als auch die Geschwindigkeit mit der sich Lithium von Anode zu Kathode bewebt begrenzend.

Während man mehrfach versucht hat Silikon als Träger für Lithium zu verwenden, hat die rapide Ausdehnung und Schrumpfung von Silikon erhebliche Probleme verursacht. Jetzt hat man die Eigenschaften von Kohlenstoff und Silikon kombiniert indem man Schichten aus Graphen mit Nanoclustern aus Silikon füllt. Mit dieser Methode bekommt man mehr Lithium in die Batterie und bei gleichzeitig kleinerem Volumen verringert sich die Zeit für die Lithium Ionen sich in der Batterie zu bewegen. Die kürzere Zeit kann direkt in schnellere Ladezeiten übersetzt werden.

Handheld Devices: Battery Breakthrough Could Give Gadgets Longer-Lasting Juice Boxes

Neue 3-dimensionalen Kathoden-Struktur erlaubt extrem rschnelles Aufladen von Bastterien

In Versuchen mit Batterien der Lithium-Ionen oder Nickel-Metall-Hybrid Technologie wurden 10 bis 100 mal schnellere Ladezeiten erreicht. Die Forscher aus Illinois, USA haben ein Verfahren entwickelt das eine poröse schwammartige metallische Struktur der Kathode auf Nanoebene erzeugt. Die Struktur erlaubt einen schnellen Transfer der Lithium-Ionen ohne die Qualität der Batterie zu beeinflussen.

Der Übergang zu Elektroautos wird mit dieser Technologie erheblicher vereinfacht. Aufladezeiten von 5 Minuten sind nicht mehr so weit vom normalen Auftanken mit Benzin oder Diesel entfernt. Man sieht auch Anwendungen in der Medizin oder beim Militär.

3-D battery structure shows new twist in battery design

F2O3-Nanoreis auf Graphennanoscichten für starke und schnelle Lithium-Ion Batterien

Mit einem nicht unbedingt sehr sexy Namen hat man eine doch möglicherweise revolutionäres Material benannt. Auf extrem dünnen Schichten im Nanometerbereich aus Graphen pflanzt man kleinen "Reiskörner" aus F2O3 und schon hat man ein Material das sehr gut Lithium-Ionen aufnehmen kann. Mit Energiedichten von sogar 825 mAh pro Gramm ist man in einem ganz neuen Bereich. Man kann nur hoffen dass dieses Material sich für Handy-Batterien oder sogar Batterien für Elektroautos eignet.

Fe2O3-Graphene Rice-on-Sheet Nanocomposite for High and Fast Lithium Ion Storage