Neue Festkörperbatterie verdoppelt die Reichweite von Elektroautos

Die Batterietechnologie entwickelt sich scheinbar unaufhaltsam.

Es fühlt sich an, als würden wir jeden Monat über einige neue Entwicklungen schreiben, mit dem Potenzial, ultra lange Ausdauerzellen zu erzeugen. Wir sind begeistert von den Möglichkeiten, die uns dies bieten, wie zum Beispiel Elektroautos. 6 Elektroautos, die Sie sich tatsächlich leisten können. 6 Elektroautos, die Sie sich tatsächlich leisten können. Sie können sich ein Elektroauto nicht leisten? Falsch. Diese sechs Autos zeigen, wie günstig Elektroautos geworden sind. Lesen Sie mehr, was nicht nur machbar ist, aber auch erschwinglich.

Wie diese neuen Batterien des deutschen Elektronikherstellers Titan. Sie können nicht nur länger halten, sie könnten auch dazu führen, dass Elektroautos bei gleicher Ladung die Reichweite verdoppeln.

Willkommen in der aufregenden Welt der Lithium-Ionen-Akkus.

Die einzigartigen Vorteile dieser Batterien

Bevor wir uns also mit der Materie beschäftigen, lohnt es sich wahrscheinlich, den Unterschied zwischen Flüssig- und Festelektrolytbatterien zu untersuchen.

Die Batterietechnologie, die Sie am besten kennen, verwendet einen flüssigen Elektrolyten. Diese Batterien sind überall zu finden - von Laptops über Mobiltelefone bis hin zu Smartwatches. Sie haben jedoch einige entscheidende Nachteile.

Flüssigelektrolytbatterien erfordern, dass jede Zelle in einem dichten, hermetisch verschlossenen Metallgehäuse verpackt ist. Diese werden aus Sicherheitsgründen benötigt, reduzieren jedoch die Energiedichte und erhöhen Gewicht und Größe.

Sie sind außerdem (relativ) teuer in der Herstellung, weil der Herstellungsprozess kompliziert und kompliziert ist und die Kathode der meisten Lithium-Ionen-Batterien Kobaltoxid verwendet - eine teure und umwelttoxische chemische Verbindung.

Es gibt auch eine Frage der Sicherheit. Lithium-Ionen-Zellen neigen unter widrigen Bedingungen zum Explodieren und Überhitzen. Wenn die Zellen zum Beispiel überhitzen oder überladen sind, kann sich der Druck in ihnen aufbauen. Sie können die Ergebnisse im Video unten sehen. Darüber hinaus ist die in diesen Batterien verwendete Flüssigkeit extrem entflammbar.

Da jede Lithium-Ionen-Zelle sicher und hermetisch dicht verpackt werden muss, können sie für viele Anwendungen nicht klein genug hergestellt werden.

Aber diese neuen Batterien von Bosch haben diese Probleme aus einem einfachen Grund nicht: Statt eines flüssigen Elektrolyts verwenden sie einen nanostrukturierten festen Polymerelektrolyten.

Wenn ich einen Moment ausfechte, sind feste Polymerelektrolyte wirklich sehr cool.

Da sie keine Flüssigkeit enthalten, müssen sie nicht in sicheren, hermetisch verschlossenen Behältern untergebracht werden. Infolgedessen können Festpolymerelektrolytzellen mit einer Dicke von 0,64 mm hergestellt werden. Sie können auch gestapelt werden, um größere Akkus zu erstellen.

Obwohl Bosch diese Technologie vorantreibt, haben sie sie nicht geschaffen. Es ist schon eine Weile her. Tatsächlich brachte Mitsubishi 1998 einen Laptop mit einer extrem dünnen Festpolymer-Batterie heraus. Das Pedion kostete 6.000 Dollar und war nur 1,84 Zentimeter dick, was es noch schlanker machte als die erste Generation des Apple Macbook Air.

Aber es ist nicht nur Dicke. Diese Zellen können beliebig breit sein. Sie sind nur Ja wirklich flexibel. Da sie normalerweise in Folienbehältern untergebracht sind, können sie gerollt und gebogen werden, wodurch sie sich ideal für Geräte mit gekrümmten oder unregelmäßigen Formen eignen - und für die nächste Generation flexibler Elektronikgeräte.

Da diese Batterien fest sind (was bedeutet, dass keine Flüssigkeit beteiligt ist), besteht keine Chance, dass sie auslaufen oder Feuer fangen können. Sie sind grundsätzlich sicherer. Und sie müssen dieses giftige Kobaltoxid nicht als Kathode verwenden. Sie können buchstäblich jedes Metalloxid verwenden.

Kurz gesagt: Festkörper-Lithiumbatterien sind großartig. Es gibt jedoch noch einige technologische Herausforderungen, die wir zuerst bewältigen müssen.

Das Versprechen von Bosch's Tech

Die meisten Herausforderungen, denen diese Batterietechnologie gegenübersteht, können einfach durch bessere Fertigungsprozesse gelöst werden. Dies ist oft etwas, das gelöst werden kann, indem Geld auf das Problem geworfen wird, bis es schließlich verschwindet, wie wir bei Elon Musks atemberaubender Gigafabrik gesehen haben. Goodbye Power Company: Warum Sie bald Ihren eigenen Strom erzeugen können Goodbye Power Company: Warum Sie könnten bald selbst Strom erzeugen Solarstrom ermöglicht die saubere Stromerzeugung mit einer Quelle, die garantiert niemals zu Ende gehen wird - die Sonne. Aber wird es jemals die Stromunternehmen schlagen? Weiterlesen .

Aber wenn es weg ist, geht es für immer weg. Zukünftige Festkörperbatterien können im Cut-off-Verfahren hergestellt werden, bei dem sich Elektrolytblätter befinden, die im wahrsten Sinne des Wortes weggeschnitten werden. Und wie bereits erwähnt, ist keine teure Kathode auf Kobaltoxidbasis erforderlich.

Ein technologischer Nachteil ist, dass die Akkus wirklich nur bei unangenehm heißem Akku betrieben werden 176ºF oder etwa 80ºDies bedeutet, dass sie möglicherweise Schwierigkeiten haben, bei kalten Bedingungen zu arbeiten. Sie begrenzt auch ihre potenziellen Einsatzmöglichkeiten in intimen Anwendungen, wie zum Beispiel bei der Wearable-Technologie.

Ich glaube, das eigentliche Versprechen dieser Technologie liegt in Elektroautos. Laut Bosch könnte es die doppelte Länge vorhandener Batterien zum halben Preis bieten. Sie würden auch viel, viel weniger wiegen. Die derzeitige Standardbatterie von Tesla Model S wiegt ungefähr 1.200 Pfund (ungefähr 540 kg). Diese neuen Akkus von Bosch könnten möglicherweise die Hälfte davon wiegen, was wiederum zu einer besseren Laufleistung führt.

Dann gibt es das Sicherheitsargument. Wenn beispielsweise bei einem Autounfall eine Flüssigelektrolyt-Lithiumbatterie beschädigt wird, besteht die Gefahr, dass sie explodiert. Es gab unzählige Beispiele dafür, einschließlich eines im Oktober 2013, bei dem ein Tesla Model S Feuer fing, nachdem er im US-Bundesstaat Metall mit Trümmern getroffen hatte. Das Video davon wurde viral und ließ Tesla Stock taumeln:

Dann gibt es Beispiele, bei denen eine unzureichende Belüftung dazu geführt hat, dass die Batterien überhitzen und dann explodieren oder in Brand geraten. Ein ähnliches Problem war 2013 die gesamte Boeing 787 Dreamliner-Flotte. Sie kam erst vier Monate später erneut in den Umsatz.

Da diese Akkus von Bosch solide sind, sind sie von Natur aus sicherer.

Sie müssen trotzdem noch warten

Diese Batterien sind unglaublich. Sie sind kleiner, sicherer und einfach besser. Bosch geht jedoch davon aus, dass sie erst 2020 den Markt erreichen werden.

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Aufregende Zeiten. Aber was denkst du? Glaubst du, es wird sich durchsetzen? Werden diese neuen Batterien Sie dazu bringen, ein Elektroauto zu bekommen? Lass es mich in den Kommentaren wissen, und wir werden uns unterhalten.

Fotonachweis: Motorola-Mobiltelefon-Akku SNN5749A-Anschluss (Uwe Herman)

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