Lithium-Schwefel-Batterien als Zukunft? Zwei Forschungen kündigen neue Fortschritte an
Zwei Forschungsteams - eines mit deutscher Beteiligung - haben neue Fortschritte bei der Entwicklung von Lithium-Schwefel-Batterien erzielt. Insbesondere die Stabilität der neuen Batterien steht dabei im Fokus.
Die Entwicklung neuer Batterietechnologien schreitet erneut voran - dieses Mal im Bereich der Lithium-Schwefel-Batterien (Li-S). Diese versprechen gegenüber den gängigen Lithium-Ionen-Batterie eine höhere Energiedichte, günstigere Herstellungskosten und eine größere Umweltverträglichkeit. Allerdings kämpfte Li-S bisher noch mit Herausforderungen wie einer kurzen Lebensdauer und einer begrenzten Stabilität der Ladezyklen. Diese rühren aus der Bildung sogenannter Polysulfide, die während des Ladeprozesses entstehen und zur Degradierung der Li-S-Batterie führen. Zwei verschiedene Forschungen wollen nun Fortschritte im Kontext dieses Problems erzielen.
Das Team des südkoreanischen Forschungsinstituts für Technologie in Daegu-Gyeongbuk (DGIST) rund um Professor Jong-sung Yu hat kürzlich eine neue Methode vorgestellt, die die Probleme minimieren soll. Hierbei wird die Kathode der Batterie modifiziert: Durch eine "poröse, mit Schwefel gefüllte Kohlenstoffstruktur" sollen die elektrochemischen Eigenschaften der Li-S-Batterie wesentliche Verbesserungen erfahren. Unter anderem nennt der Forschungsbericht eine Ladedauer von 12 Minuten bei einer Kapazität von 705 mAh, was eine 1,6-fache Verbesserung gegenüber herkömmlichen Akkus darstellt. Zudem demonstrierte die neue Forschung "exzellente Stabilität" nach 1.000 Ladezyklen.
Ein weiteres Projekt, das von deutschen und chinesischen Forschern im Nature-Magazin (via ArsTechnica) publiziert wurde, probierte sich indes an der Verwendung eines Festkörperelektrolyten. Dieser besteht aus Lithium, Bor, Schwefel und Chlor und soll so sowohl die Schwefelauflösung verhindern als auch die Bildung von Lithium-Dendriten blockieren. Hier werden sogar mehr als 25.000 Ladezyklen bei rund 80 Prozent Kapazitätserhalt als Ergebnis genannt, was die Möglichkeiten der Lithium-Ionen-Batterien deutlich übertrifft; zudem wird die Energiedichte mit 2.800 Wh/L sowie die Leistungsdichte mit 13.000 W/L beziffert.
Wie immer bei solchen Forschungen gibt es allerdings noch einige Herausforderungen zu bewältigen. So stehen Ergebnisse aus Langzeittests unter realen Bedingungen noch aus, ebenso muss eine mögliche Skalierung der Produktion sowie die Integration in bereits bestehende Fertigungsprozesse geprüft werden.
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Leider bleibt das wohl so.
Der Artikel ist ansonsten ja wirklich sehr interessant.
Die Lithiumakkus wurden auch unterschätzt und einer wie ich darf sich dann die Innenwände der Brennkammern einer Müllverbrennungsanlage anschauen und soll sagen warum die so ausschauen und wie wir sie reparieren. Man schaut ja bei etwaigen Themen nicht nur als Endanwender auf solche Entwicklungen, sondern automatisch auch beruflich, je nachdem was man so arbeitet. Forschung ist fast immer gut. Etwas zu erforschen, dass von der Industrie wegen mehr Aufwand nicht umgesetzt wird, kostet aber nur Zeit und Geld. Ich bin ganz sicher keiner der Angst vor schädlichen Stoffen hat, oder sich um seine persönliche Gesundheit sorgt, das kann ich dir versichern. Ich bin aber einer der fast täglich sieht was eigentlich möglich wäre und bestellt wird um wege zu finden die aberwitzigsten Varianten irgendwie hinzubekommen.
Wenns ne Lösung gibt die der Industrie einen Euro weniger kostet, aber nur ein Zehntel dessen für den Endanwender bringt was möglich wäre, dann wird die umgesetzt, statt der besseren.
Ansonsten habe ich keine Ahnung, was du da genau meinst. Das können natürlich auch Lithiumbatterien sein und die sind wiederum ein eigenes Thema.
Zum Blödsinn mit dem Senfgas: nein, das ist nicht die Urform, sondern eines der Edukte, das andere ist Ethen. Wenn wir danach gehen, dann ist Zahnpasta auch mit VX verwandt und die Teflonpfanne mit der Atombombe.
Zur Chemie der Zelle: wir reden hier von Lithiumthioborophosphat, ich sehe darin wenig Probleme, besonders, da das ganze als Feststoff vorliegt.
Insgesamt ist das eher der übliche Blödsinn. Man kann alles so darstellen, damit es gut zum Panik verbreiten dient. Im Winter benutzen viele Natriumchlorid, um die Straße aufzutauen. Das besteht aus einem Giftgas und einem Metall, das im Kontakt mit Wasser brennt und auch explodieren kann. Im McDonaldsessen ist Dihydrogenmonoxid enthalten, dessen Komponenten sind hoch explosiv und das Oxygenium kann in höheren Konzentrationen langfristig die Lungen zerstören und ist unter Druck giftig.
Dein Post geht klar in diese Richtung.
Bei uns hier, mache ich mir da weniger Sorgen, aber ein gewaltiger teil landet (für mich vollkommen unverständlich) noch immer in Afrika und wird dort zerlegt. Das sollte man mMn mit berücksichtigen.
Ansonsten: schreddern, chemisch trennen, wiederverwerten.