Wissen
Wir verwenden Cookies und Analysetools, um die Nutzerfreundlichkeit der Internetseite zu verbessern und passende Werbung von watson und unseren Werbepartnern anzuzeigen. Weitere Infos findest Du in unserer Datenschutzerklärung.
Neue Lithium Batterie/ Test/ Australien/ Monash University  
Associate Professor Matthew Hill, Dr Mahdokht Shaibani and Professor Mainak Majumder with the lithium-sulphur battery design.

Matthew Hill (li.), Mahdokht Shaibani und Mainak Majumder präsentieren ihren Schwefel-Akku, der ohne Nickel und Kobalt auskommt. bild: Monash University

Forscher entwickeln «grünen» Akku ohne Nickel und Kobalt – das sind die Vor- und Nachteile

Lithium-Schwefel-Akkus sind leichter, billiger und wohl auch umweltfreundlicher als die weit verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus. Doch noch gibt es Probleme mit der Stabilität. Dabei sind Forscher nun einen wichtigen Schritt vorangekommen.



Australische Forscher haben nach eigenen Angaben den bislang leistungsfähigsten Lithium-Schwefel-Akku entwickelt. Die wiederaufladbare Batterie könne die Leistung der aktuellen Marktführer um mehr als das Vierfache übertreffen, berichtete die Monash-Universität im australischen Clayton in einer Mitteilung. Kern der Entwicklung, die sich derzeit noch im Laborstadium befindet, ist eine besonders robuste Schwefel-Elektrode, die das Team um Monash-Forscherin Mahdokht Shaibani im US-Fachblatt «Science Advances» vorstellt.

Lithium-Schwefel-Akkus sind leichter und billiger als die weit verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus und lassen sich kostengünstig und umweltfreundlich herstellen, wie das an der Studie beteiligte Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden mitteilt. Die Technik sei sehr vielversprechend, befinde sich allerdings noch in der Entwicklung.

Mehr Energie bei gleichem Gewicht

«Erste Anwendungen werden dort gesehen, wo es um geringes Gewicht geht, beispielsweise in der Luftfahrt», sagte der Leiter der Abteilung chemische Oberflächen- und Batterietechnik am IWS, Holger Althues. Sein Team erforscht die Technik seit Jahren. Lithium-Schwefel-Zellen können bei gleichem Gewicht mehr Energie speichern als Lithium-Ionen-Akkus, sind dabei allerdings grösser.

«In der Lithium-Schwefel-Zelle ersetzt Schwefel die Nickel-Kobalt-Kathode der herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie», erläuterte Althues. «Das eröffnet das Potenzial für eine kostengünstige Zelle: Schwefel ist im Gegensatz zu Nickel und Kobalt ein Abfallprodukt und weltweit verfügbar.» Die Rohstoffe seien der entscheidende Kostenfaktor in der industriellen Batterieproduktion.

Ein Problem der Lithium-Schwefel-Batterie ist bislang jedoch die mechanische Stabilität der Kathode, die sich bei der betriebsbedingten Aufnahme und Abgabe von Lithium merklich ausdehnt und wieder zusammenzieht. Dadurch entstehen häufig Mikrorisse und -brüche in dem Material, so dass die Zelle schnell verschleisst. Anders Gesagt: Die Kapazität des Lithium-Schwefel-Akkus verringert sich bislang mit jedem Ladezyklus schneller als beim Lithium-Ionen-Akku.

Schwefel eingebettet in robuste Schicht

Für dieses Problem hat das australische Forscherteam nun einen vielversprechenden Lösungsansatz entwickelt und patentiert. Der Schwefel ist dabei in eine speziell gestaltete Schicht aus einem Bindemittel und Kohlenstoff eingebettet, die höhere mechanische Belastungen ausgleichen kann als bisherige Kathoden und damit den Leistungs- und Kapazitätsverlust verringert.

«Diese Arbeit zeigt, dass eine sehr gute Kathode mit umweltfreundlichen Verfahren herstellbar ist», sagte Althues, dessen Institut einen Prototyp der neuen Zelle gebaut hatte. «Das ist ein sehr wichtiger Schritt, allerdings gibt es weitere Hürden bei der Entwicklung der Komponenten und Zellen bis zur Marktreife, insbesondere für die Anwendung in Elektrofahrzeugen.»

Die Architektur der Schicht sei von der Waschmittelproduktion inspiriert, erläuterte die Monash-Universität. Der Prozess ermögliche eine Stabilität, wie sie keine andere Batterie bislang besitze. «Dieser Ansatz begünstigt nicht nur hohe Leistungsdaten und eine lange Lebensdauer, sondern auch eine einfache und extrem kostengünstige Herstellung mit wasserbasierten Verfahren», betonte Monash-Forscher Matthew Hill. «Und er kann zu einer erheblichen Reduzierung von umweltgefährdenden Abfällen führen.» Das neue Batteriedesign sei dadurch attraktiv für künftige Alltagsanwendungen. (oli/sda/dpa)

VW ID Space Vizzion: Der erste Elektro-Kombi von Volkswagen

Brandgefahr bei Akkus. Das tust du im Ernstfall.

Play Icon

Weitere Artikel, die dir gefallen könnten:

Eine Untergrund-Industrie plündert Kreditkarten – so schützen uns die Karten-Detektive

Link zum Artikel

Im Netz kursieren Verschwörungstheorien über das 5G-Netz – 14 Fakten, die du kennen musst

Link zum Artikel

Eine Untergrund-Industrie plündert Banking-Apps wie Revolut – so gehen die Betrüger vor

Link zum Artikel

Du willst dein Handy sicherer machen? Dann solltest du diese 10 Regeln kennen

Link zum Artikel

Diese wichtige Handy-Funktion kann dein Leben retten – 68% der Schweizer kennen sie nicht

Link zum Artikel

Warum der saubere Wasserstoff-Antrieb keine Chance gegen das Elektroauto hat

Link zum Artikel

Wohnst du neben einer 5G-Antenne? Hier findest du es auf einen Blick heraus

Link zum Artikel

Diesen genial-einfachen Smartphone-Trick kennt (fast) niemand

Link zum Artikel

Zum Glück müssen wir nicht Deutsch lernen! So lacht das Internet über unsere Sprache

Link zum Artikel

Diese 7 neuen Tech-Produkte und Dienste solltest du 2020 auf dem Radar haben

Link zum Artikel

Einfach 35 der lustigsten Tweets von 2019

Link zum Artikel

Mit diesen Codes schaltest du die geheimen Netflix-Kategorien frei – plus Weihnachtsfilme

Link zum Artikel

13 Beweise, dass Deutsch lernen viel einfacher ist, als du immer gedacht hast 😉

Link zum Artikel

Wingo entfernt «klammheimlich» günstigen Roaming-Tarif für Vielnutzer: Das kannst du tun

Link zum Artikel

Netflix hat bereits den besten Tweet des Jahres – der Anlass ist leider erschreckend

Link zum Artikel
Alle Artikel anzeigen

Weitere Artikel, die dir gefallen könnten:

Eine Untergrund-Industrie plündert Kreditkarten – so schützen uns die Karten-Detektive

30
Link zum Artikel

Im Netz kursieren Verschwörungstheorien über das 5G-Netz – 14 Fakten, die du kennen musst

57
Link zum Artikel

Eine Untergrund-Industrie plündert Banking-Apps wie Revolut – so gehen die Betrüger vor

60
Link zum Artikel

Du willst dein Handy sicherer machen? Dann solltest du diese 10 Regeln kennen

36
Link zum Artikel

Diese wichtige Handy-Funktion kann dein Leben retten – 68% der Schweizer kennen sie nicht

58
Link zum Artikel

Warum der saubere Wasserstoff-Antrieb keine Chance gegen das Elektroauto hat

344
Link zum Artikel

Wohnst du neben einer 5G-Antenne? Hier findest du es auf einen Blick heraus

67
Link zum Artikel

Diesen genial-einfachen Smartphone-Trick kennt (fast) niemand

22
Link zum Artikel

Zum Glück müssen wir nicht Deutsch lernen! So lacht das Internet über unsere Sprache

133
Link zum Artikel

Diese 7 neuen Tech-Produkte und Dienste solltest du 2020 auf dem Radar haben

47
Link zum Artikel

Einfach 35 der lustigsten Tweets von 2019

17
Link zum Artikel

Mit diesen Codes schaltest du die geheimen Netflix-Kategorien frei – plus Weihnachtsfilme

35
Link zum Artikel

13 Beweise, dass Deutsch lernen viel einfacher ist, als du immer gedacht hast 😉

33
Link zum Artikel

Wingo entfernt «klammheimlich» günstigen Roaming-Tarif für Vielnutzer: Das kannst du tun

81
Link zum Artikel

Netflix hat bereits den besten Tweet des Jahres – der Anlass ist leider erschreckend

10
Link zum Artikel

Weitere Artikel, die dir gefallen könnten:

Eine Untergrund-Industrie plündert Kreditkarten – so schützen uns die Karten-Detektive

30
Link zum Artikel

Im Netz kursieren Verschwörungstheorien über das 5G-Netz – 14 Fakten, die du kennen musst

57
Link zum Artikel

Eine Untergrund-Industrie plündert Banking-Apps wie Revolut – so gehen die Betrüger vor

60
Link zum Artikel

Du willst dein Handy sicherer machen? Dann solltest du diese 10 Regeln kennen

36
Link zum Artikel

Diese wichtige Handy-Funktion kann dein Leben retten – 68% der Schweizer kennen sie nicht

58
Link zum Artikel

Warum der saubere Wasserstoff-Antrieb keine Chance gegen das Elektroauto hat

344
Link zum Artikel

Wohnst du neben einer 5G-Antenne? Hier findest du es auf einen Blick heraus

67
Link zum Artikel

Diesen genial-einfachen Smartphone-Trick kennt (fast) niemand

22
Link zum Artikel

Zum Glück müssen wir nicht Deutsch lernen! So lacht das Internet über unsere Sprache

133
Link zum Artikel

Diese 7 neuen Tech-Produkte und Dienste solltest du 2020 auf dem Radar haben

47
Link zum Artikel

Einfach 35 der lustigsten Tweets von 2019

17
Link zum Artikel

Mit diesen Codes schaltest du die geheimen Netflix-Kategorien frei – plus Weihnachtsfilme

35
Link zum Artikel

13 Beweise, dass Deutsch lernen viel einfacher ist, als du immer gedacht hast 😉

33
Link zum Artikel

Wingo entfernt «klammheimlich» günstigen Roaming-Tarif für Vielnutzer: Das kannst du tun

81
Link zum Artikel

Netflix hat bereits den besten Tweet des Jahres – der Anlass ist leider erschreckend

10
Link zum Artikel

Abonniere unseren Newsletter

47
Bubble Weil wir die Kommentar-Debatten weiterhin persönlich moderieren möchten, sehen wir uns gezwungen, die Kommentarfunktion 48 Stunden nach Publikation einer Story zu schliessen. Vielen Dank für dein Verständnis!
47Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • Satan Claws 12.01.2020 06:23
    Highlight Highlight "Lithium-Schwefel-Akkus sind leichter und billiger als die weit verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus und lassen sich kostengünstig und umweltfreundlich herstellen,"

    Lithium-Schwefel-Akkus klingt echt besonders umweltfreundlich.

    In Industrieländern ist der Rohstoff Schwefel ein Abfallprodukt aus der Erdgas- ubd Erdöldestillation. In Ländern wie Java wird noch von Hand abgebaut. Umweltfreundlich ist auch im Bezug auf den Lithiumabbau nicht gerade das Wort welches ich verwenden würde.

    Play Icon




    Play Icon
    • Satan Claws 12.01.2020 08:35
      Highlight Highlight Diese Forschung ist richtig und wichtig, aber aufgrund des vorherschenden Publikationsdrucks alle 3 Monate von neuen Akkus zu sprechen ist Unsinn.

      Ausserdem:

      "Für dieses Problem hat das australische Forscherteam nun einen vielversprechenden Lösungsansatz entwickelt"

      Ergo wurde noch nichts wirklich erreicht, das ist nicht schlimm da die Richtung stimmt. Der Jubel ist einfach etwas früh.
    • Satan Claws 12.01.2020 08:45
      Highlight Highlight @all

      Was stimmt denn an meiner Aussage nicht?

      Benzin wird doch Entschwefelt um die Betriebsdauer der Katalysatoren zu verlängern.
    • DerHans 12.01.2020 10:44
      Highlight Highlight @Satan mögen sie Avocados, Rindfleisch oder Jeans?

      https://ecomento.de/2019/12/04/batterieforscher-wasserverbrauch-lithium-elektroauto-akkus/

      Hier wird von Forschern ein neue Methode vorgestellt, die noch im Laborstadium steht und alles was ihnen einfällt sind irgendwelche Dokus auf Youtube, damit sie sich erst gar keine Gedanken um den eigenen Fussabdruck machen müssen.

      https://edison.media/erklaeren/lithium-aus-lateinamerika-umweltfreundlicher-als-gedacht/24022826.html

    Weitere Antworten anzeigen
  • The Emperor 12.01.2020 02:54
    Highlight Highlight Was sind denn nun die im Titel erwähnten Nachteile? Ich habe keine entdeckt.
    • tea time in keith 12.01.2020 08:04
      Highlight Highlight das höhere volumen ist sicher ein nachteil und die bisherige instabilität ist auch nicht grad ein plus
    • Pryda 12.01.2020 09:35
      Highlight Highlight "Lithium-Schwefel-Zellen können bei gleichem Gewicht mehr Energie speichern als Lithium-Ionen-Akkus, sind dabei allerdings grösser."

      Sie sind grösser. Leider wird überhaupt nicht mehr auf diesen Punkt eingegangen.
    • sheimers 12.01.2020 11:20
      Highlight Highlight Bisher eben die kurze Lebensdauer, aber genau das wird nun verbessert.
    Weitere Antworten anzeigen
  • Pergjo 12.01.2020 00:40
    Highlight Highlight Ich bin ja skeptisch, aber gespannt. Dazu noch ein interessanter und unterhaltsamer Beitrag vom 36C3 im Dezember 2019:
    Play Icon
  • Sandro Kifer 12.01.2020 00:33
    Highlight Highlight Nachhaltige Batterien sind doch so realistisch wie gesunde Chips.
    • Mijasma 12.01.2020 10:02
      Highlight Highlight Na da bleiben wir doch bei Kohle, Erdöl und Erdgas. Die sind auch viel Nachhaltiger.
  • luigi rigattoni 11.01.2020 23:30
    Highlight Highlight Den unverbesserlichen Verbrennerfans gehen die letzten Argumente baden.
    Hihi...
    • The Emperor 12.01.2020 14:28
      Highlight Highlight Lithium-Ionen-Akkus haben natürlich einen extrem engen Zusammenhang zu (ich nehme an du meinst) Verbrennungsmotoren.
  • leu84 11.01.2020 23:11
    Highlight Highlight Woher kommt der Schwefel? Aus Kupferminen? Meistens wir er in die Luft gepustet.

    Grundsätzlich ist jede innovative Idee zu begrüssen, man muss aber die ganze Stoff- und Energiekreisläufe betrachten.

    Leider wird das Problem das Lithium sein. Weniger die Abbaumethoden sondern die aktuell bekannten Lithiumreserven.
    • Satan Claws 12.01.2020 06:27
      Highlight Highlight @leu84

      Nene, der ist ein Abfallprodukt aus der Erdgas- und Erdöldestillation. Ironisch nicht wahr? Natürlich kann man Schwefel auch einfach vulkannah Abbauen wie in Indonesien:

      Play Icon
    • rodolofo 12.01.2020 06:48
      Highlight Highlight Gibt es eigentlich umweltfreundlich gefördertes Lithium und Lithium-Ionen-Baterien mit einem Label für nachhaltige und faire Produktion?
    • RobinBurn 12.01.2020 11:25
      Highlight Highlight @leu84: Dieses Argument, dass uns das Lithium ausgehen könnte nervt mich so!!
      Alleine die Lithiumreserven in bestehenden Minen betragen 16 Mio. Tonnen. Ein Akku des Teslas mit der höchsten Reichweite hat ungefähr 10 kg Lithium verbaut. Das heisst alleine mit den bestehenden Reserven könnten wir 1.6 Mia Teslas bauen. Dabei sind noch nicht einmal die möglichen Mineralen Reserven eingerechnet (56 Mio Tonnen). Mit denen könnten wir fast 7 Mia Teslas mit der höchsten Reichweite mit den aktuellen Verfahren bauen.... und mit Recycling noch einiges mehr...
  • nick11 11.01.2020 21:37
    Highlight Highlight Für mich aktuell der absolut wichtigste Forschungzweig, günstige und umweltfreundliche Energiespeicher. Kann die Kapazität bei gleichem Preis vervierfacht werden, so ist ein Grossteil unserer Energieprobleme gelöst. Damit wird es möglich Flugzeuge und Schiffe elektrisch zu betreiben, zudem kann erneuerbare Energie effizient gespeichert werden. Ich hoffe, dass die Forschung bald echte massentaugliche Resultate liefert.
    • Hzwo 12.01.2020 03:16
      Highlight Highlight Naja auch wenn der akku gratis ist ist er nach 15min. fliegen leer..
      Das bräuchte eine 5 fache Kapazität bei gleichem Gewicht und das kommt nicht so schnell. Und auch dann könnte man "nur" 2h fliegen..
      Es gibt für alles eine optimale Lösung, nicht einfach überall elektro.
    • rodolofo 12.01.2020 06:58
      Highlight Highlight Für Flugzeuge sehe ich den Wasserstoff, bzw. "Grünes Kerosin" als klimaneutrale Lösung.
      Batterien sind für das Fliegen einfach zu schwer.
      Ähnlich sieht es bei LKW's, Bussen, Schiffen und Zügen ohne elektrische Oberleitung aus:
      Auch hier wird sich wohl die Wasserstoff-Brennstoffzelle durchsetzen.
      Bei den PW's und insbesondere im Nahverkehr ist die Batterie unschlagbar.
      Batteriespeicher sind zudem zentral für Hauskraftwerke und für die dezentrale Stromproduktion, mit denen eine hohe lokale Autarkie erreicht werden kann, was die Stromnetze entlastet, so dass kein grosser Ausbau mehr nötig wird.
    • nick11 12.01.2020 08:19
      Highlight Highlight Mit der aktuellen Technik ganz klar, aber Wasserstoff kann wegen dem niedrigen Wirkungsgrad nicht das Endziel sein.
      Batterien sind heute für das Fliegen zu schwer, das ist unbestritten, aber rein Physikalisch ist es nicht unmöglich, die 10-Fach Energie in eine Batterie zu bringen. Und falls wir das schaffen, ergeben sich eben auch ganz neue Möglichkeiten.
    Weitere Antworten anzeigen
  • Snowy 11.01.2020 20:39
    Highlight Highlight Der Elektroantrieb ist die Zukunft - soviel ist klar.
    Fragezeichen bestehen bezüglich der Batterie.

    Hoffe, die Lithium-Schwefel Batterie wird das Laborstadium überstehen! 👍
  • goschi 11.01.2020 20:15
    Highlight Highlight das ist eine Laborentwicklung, noch dazu eine SEHR frühe
    Viele probleme sind da noch nicht behandelt und zwischen laborentwicklung und Industrialisierung der produktion bestehen riesige unterschiede.

    Revolutionäre Akkus werden alle Monate präsentiert, aber in die industrielle produktion hat es davon noch keiner geschafft.

    Also... Füsse etwas still halten.
    • RandomNicknameGenerator 11.01.2020 20:46
      Highlight Highlight Stimmt, keine einzige. Ausser die in deinem Handy ;)
    • DerHans 11.01.2020 21:20
      Highlight Highlight @random die in unserem Handy sind genau die „bösen“ Akkus, nur da interessiert kaum jemanden. Diese Wunderakkus werden wirklich jeden Monat vorgestellt, jedoch auf den Markt hat es noch keiner geschafft.
    • goschi 11.01.2020 21:31
      Highlight Highlight ich bezog mich auf die letzten 5-10 Jahre mit "die neue Revolution, endlich weg von dem doofen Lithium""

      Und dahingehend hat sich durchaus einiges getan (ich arbeite ja per Zufall genau in dem Berufssegment "kompakte Energieträger"), aber das ist bei diesen ganzen Revolutionen nie das Thema. ;)

      also... schlecht kluggeschissen
    Weitere Antworten anzeigen
  • dmark 11.01.2020 20:14
    Highlight Highlight Gute Sache.
    Was jetzt noch interessant gewesen wäre, ist die Frage der Brennbarkeit. Ich meine Schwefel hat grosses Potential zum Verbrennen? Chemie...nahe am Fensterplatz ;)
    Wenn da evtl. jemand etwas dazu schreiben kann - bitte hier.
    • leu84 11.01.2020 23:12
      Highlight Highlight Da reagiert eher das Lithium als der Schwefel ;)
  • Auric 11.01.2020 19:34
    Highlight Highlight Ist Nickel jetzt auch schon BÖSE ?

    Wird das auch ausschliesslich von Kinder in Skavenarbeit abgebaut?

    Welche chemischen Elemente sind den vor den Hohenpriestern der Ökoreligion denn noch....."Koscher, Halal, Vegan" ??

    • Hillman 11.01.2020 20:03
      Highlight Highlight Wieso sollte man keine umweltfreundlicheren Alternativen nutzen wenn es diese gibt. Diese Weiterentwicklung bestehender Technologie nennt sich Fortschritt
    • DerHans 11.01.2020 20:35
      Highlight Highlight @Hillman der Fortschritt von Gestern, wird Morgen verteufelt. So wird auch diese Art von Akku schon bald „Böse“ sein (falls dieser Wunderakku auch tatsächlich mal marktreif wird).
      Zur Zeit kann man es wirklich nicht recht machen ohne dass Irgendjemand gleich in Hysterie ausbricht.
    • Snowy 11.01.2020 20:37
      Highlight Highlight Und das Rohöl für die Verbrennungsmotoren wird unter besten Bedingungen für Mensch und Umwelt gefördert.
      Not!
    Weitere Antworten anzeigen

16 Landkarten, die dir einen völlig anderen Blick auf die Welt verschaffen

Unsere Vorstellung der Grösse einzelner Länder ist völlig falsch. Der Grund dafür sind Landkarten wie Google Maps, die Nordamerika, Russland oder Europa grösser wirken lassen, als sie es eigentlich sind.

Weltkarten führen uns an der Nase herum. Das fundamentale Problem: Sie sind immer auf die eine oder andere Weise falsch, da man eine Kugel unmöglich wirklichkeitsgetreu auf einer zweidimensionalen Karte abbilden kann. Entweder stimmt die Form der Länder und Kontinente, dafür sind die Flächen verzerrt. Oder die Flächen sind korrekt dargestellt – auf Kosten der richtigen Form.

Bei der Projektion einer Kugeloberfläche auf eine Ebene entstehen also immer Verzerrungen. Länder in Polnähe …

Artikel lesen
Link zum Artikel