Freitag, Juni 24, 2022
StartTECHNOLOGIEForscher entwickeln „holprigen“ Akku, der bei Gefriertemperaturen funktioniert

Forscher entwickeln „holprigen“ Akku, der bei Gefriertemperaturen funktioniert

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Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Batterie zu entwickeln, die bei Minusgraden funktionieren kann.

Ein von Chemieingenieuren in China veröffentlichtes Papier hat Lithium-Ionen-Batterien dazu gebracht, bei -35 Grad Celsius zu arbeiten.

Diese Arten von Batterien funktionieren, indem die positive Seite der beiden elektrisch geladenen Platten im Inneren der Batterie schließlich ihre Ionen verliert, die durch einen Elektrolyten zur negativen Platte wandern. Beim Einstecken des Akkus kehren die Ionen in ihre ursprüngliche Position zurück.

Unter kalten Bedingungen haben die Ionen jedoch Mühe, den Elektrolyten zu verlassen und sich zur negativen Platte zu bewegen. Die neue Studie, die in der Zeitschrift ACS Central Science veröffentlicht wurde, schlägt eine Lösung vor: Ersetzen des Graphits, das normalerweise für Negativplatten verwendet wird, durch eine neue Kobaltverbindung.

Indem sie die Verbindung auf extrem hohe Temperaturen erhitzten, drückten sie die Atome in eine flache Platte, die noch holperiger als Graphit ist – das Material, das traditionell in Batterien verwendet wird.

Bei mehr Unebenheiten ist es für die Lithium-Ionen einfacher, sich daran festzuhalten und effizienter zu arbeiten. „Der Schlüssel zur Bewältigung des Niedertemperatur-Kapazitätsverlusts liegt in der Anpassung der Oberflächenelektronenkonfigurationen der Kohlenstoffanode“, schreiben die Forscher.

Die resultierende Batterie arbeitete bei kühlen Temperaturen und hielt ihre Leistung über 200 Lade- und Wiederaufladezyklen.

Derzeit wurde diese Methode nur in kleinen Batterien getestet – dem münzenförmigen Design, das in Uhren verwendet wird. Forscher müssen einen Weg testen, um das gleiche Prinzip in größeren Batterien zum Laufen zu bringen.

„Das Material ist wissenschaftlich interessant“, sagte Enyuan Hu, ein Batteriechemiker am Brookhaven National Laboratory, der nicht an der Veröffentlichung beteiligt war, gegenüber Popular Science. „Aber seine praktische Anwendung kann begrenzt sein, wie es erforderlich ist [a] komplizierter Syntheseweg.“

Das liegt daran, dass die Kobaltverbindung immer noch teuer in der Herstellung ist, aber in bestimmten Anwendungen wie Elektrofahrzeugen eingesetzt werden könnte – wo kaltes Wetter ihre Reichweite um 30 Prozent verringern kann.

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