Revolutionäre Batterie für Elektroautos erfunden, die sich in weniger als fünf Minuten auflädt
Ingenieure der Cornell University haben eine innovative Lithiumbatterie vorgestellt, die sich in weniger als fünf Minuten aufladen lässt und damit einen Rekord aufstellen wird.
Diese technologische Innovation sorgt für eine gleichbleibende Leistung über lange Lade- und Entladezyklen hinweg und soll so die Reichweitenangst” der Fahrer von Elektrofahrzeugen beseitigen.
Linden Archer, Professor für Ingenieurwissenschaften und Dekan des Cornell College of Engineering, betonte, dass die “Reichweitenangst” ein ernsthaftes Hindernis für die Elektrifizierung des Verkehrs sei. Seinem Team gelang es, dieses Problem mit einem rationellen Elektrodendesign zu lösen.
Archer sagte: “Wenn man die Batterie eines Elektrofahrzeugs in fünf Minuten aufladen kann, braucht man keine Batterie mit großer Kapazität, um lange Strecken zurückzulegen. Das senkt die Kosten von Elektrofahrzeugen und erleichtert ihre Verbreitung.
Ein Artikel über die Studie “Schnelles Aufladen und Langzeitlagerung von Lithiumbatterien” wurde in der Zeitschrift Joule veröffentlicht . Der Autor des Artikels ist Shuo Jin, Doktorand in Chemie- und Biomolekulartechnik.
Lithium-Ionen-Batterien werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Zuverlässigkeit und ihrer Energieeffizienz häufig in Elektrofahrzeugen und Smartphones eingesetzt. Sie benötigen jedoch eine lange Ladezeit und können keine großen Stromstöße verkraften.
Forscher haben Indium als ein vielversprechendes Material für die beschleunigte Aufladung identifiziert. Indium, das vor allem in Beschichtungen für Touchscreen-Displays und Solarpaneele verwendet wird, hat als Batterieanode zwei wichtige Eigenschaften: eine niedrige Energiebarriere für die Migration und eine moderate Austauschstromdichte. Diese Eigenschaften sind wichtig für die Schnellladung und die langfristige Energiespeicherung.
Professor Archer betonte, dass der entscheidende Punkt die Entdeckung eines Konstruktionsprinzips ist, das es den Metallionen ermöglicht, sich frei auf der Batterieanode zu bewegen und so die Stabilität bei jedem Ladezyklus zu gewährleisten. Dadurch können die neuen Batterien über Tausende von Zyklen geladen und entladen werden.
Die Kombination dieser Technologie mit dem kabellosen Induktionsladen auf der Straße wird die Größe und die Kosten der Batterien verringern und den elektrischen Verkehr erschwinglicher machen. Die Wissenschaftler räumen jedoch ein, dass die Verwendung von Indiumanoden eigene Herausforderungen für die Produktion mit sich bringen kann, und betonen die Notwendigkeit weiterer Forschung und Prozessoptimierung.
Die Forschungsarbeiten werden vom Basic Energy Sciences Program des US-Energieministeriums durch das Center for Mesoscale Transport Properties und das Energy Frontiers Research Center unterstützt, wobei die Dienste des Cornell Materials Research Center in Anspruch genommen werden, das vom Center for Materials Science and Engineering Research Program der National Science Foundation unterstützt wird.
