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Forscher entdecken Stoff, der die Akku-Welt revolutionieren könnte (Update)

Wissenschaftler der University of California in Los Angeles machten jetzt eine Entdeckung, welche die Welt der Akkus wie wir sie heute kennen revolutionieren könnte.

Sie fanden heraus, dass aus der Kohlenstoffverbindung Graphen extrem dünne und äußerst schnell aufladbare Energiespeicher konstruiert werden können.

Sollte der Durchbruch gelingen, könnte man in Zukunft den Akku seines Smartphones in nur 30 Sekunden wieder aufladen.


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WebReporter: spencinator78
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Forscher, Smartphone, Revolution, Akku, Kohlenstoff, Graphen
Quelle: www.express.de

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41 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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18.01.2013 12:53 Uhr von maxyking
 
+0 | -37
 
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18.01.2013 13:10 Uhr von p-o-d
 
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Wahrscheinlich hat sich da einfach im Flüsterpoststyle die halbe Stunde zur halben Minute gemausert. 30 min. wären realistisch.
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18.01.2013 14:31 Uhr von Rychveldir
 
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"du verwechselt da was.. gibt ein unterschied zwischen er kann über eine stunde hinweg 2.2a abgeben oder 1h lang 2.2a dauerstrom.. das letztere schaft vielleicht eine autobatterie, aber kein 80gr handy akku.."

Immer mal langsam mit den Einheiten...

Ampere ... strom (1 coulomb / sekunde)
Coulomb ... ladung (fließt in einer Sekunde bei einem Strom von 1 Ampere - A s)

Eine Ah (Amperestunde) entspricht also einem Ampere über eine Stunde und nicht einem Ampere pro Stunde! Das ist aber nur eine Ladungsmenge und keine Energiemenge, dafür muss man auch noch die Spannung berücksichtigen.

Ein Akku mit einer Kapazität von 2.2 Ah, der eine Spannung von 12 V ermöglicht, enthält somit 2.2*12 Wh (Wattstunden) oder 0,0264 KWh, das entspricht 95,04 kJ.

Will man diese Energiemene verlustfrei übertragen, benötigt man eine Leistung von 95,04/30 = 3168 Watt. Da wir auch mit 12 V aufladen, fließt ein Strom von I = P / U = 3168 / 12 = 264 Ampere, wie schon Ming Ming korrekt berechnet hat.

Nur als Hausnummer: der Akku meines Laptops schafft 4800 mAh (4,8 Ah) bei 14.8 Volt laut Herstellerangabe. Um den in 30 Sekunden Aufzuladen, müssten sogar 8524,8 Watt herhalten, und das bei einem Strom von 576 Ampere! Während die Spannung einer Leitung ziemlich egal ist, müsste für so einen Strom eine extreme Leitung vorhanden sein. Wenn man den Akku bei einer höheren Spannung aufladen könnte, als er sich entlädt (z.B. 1480 Volt mittels Trafo), bräuchte man nur noch 85,248 Watt, was das ganze überschaubar macht. Aber darüber gibts hier lieder keine Infos.

//edit: Nur zum vergleich: die Grenze von einzelnen Kabeln bei Hochspannungsleitungen liegt bei ca 2.000 A... (das aber natürlich bei bis zu 380.000 Volt)

[ nachträglich editiert von Rychveldir ]
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18.01.2013 14:42 Uhr von Gorli
 
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Aus der Quelle kann man leider nicht erkennen ob es mittlerweile möglich ist einwandfreie Graphen Lagen industriell (d.h. mehr als ein paar µm² mit Tesafilm) herzustellen. Das blöde an dem Zeug ist halt, dass die Toleranz von genau 0 Atomen nicht unbedingt schön zu realisieren ist.
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18.01.2013 15:16 Uhr von Rychveldir
 
+2 | -2
 
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"^^dieser satz ist richtig, aber das was danach kommt bezieht sich auf das was wäre wenns genau umgedreht wäre. ist es aber nicht, überleg doch mal wieviel du so einem kleinen akku zutraust. also wären das mini-zpms.. ich hab damals viel fettere akkus im modelbau in weniger als 30min aufgeladen und da flossen vielleicht 1A."

1. Mein Post bezog sich NICHT auf was wäre wenn sondern auf den von dir genannten Fall
2. Genauer lesen: da steht 30 SEKUNDEN, nicht Minuten ;)

Bei 30 Minuten wären es statt 8524,8 Watt noch 142,08 W, was nichts weltbewegendes ist, aber immer noch 9,6 A (bei 14,8 V). Und das ist schon ordentlich. Das entspricht ca. dem Strom, den ein Wasserkocher aus der Steckdose zieht bei 2100 Watt.

[ nachträglich editiert von Rychveldir ]
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18.01.2013 15:37 Uhr von spacekeks007
 
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evtl müssen solche ladegeräte gross sein aber früher waren computer auch raum oder gebäudefüllend oder speichereinheiten wogen ne tonne und wurden mit flugzeugen durch die gegend geflogen heute ist alles sowas von winzig.. tablet pc´s usb sticks mit 32 gb

muss nur weiter entwickelt werden dann ist es irgendwann handlich
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18.01.2013 15:38 Uhr von Hidden92
 
+0 | -8
 
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Ein akuteller Smartphoneakku hat in etwa 8Wh, bei 30 Sekunden Ladezeit wären das also 960 Watt die ich in das Handy pumpen muss.
Mit 12V ergibt das 80A, wenn wir davon ausgehen die übliche Sicherung fliegt mir bei 3000W also 25 Ampere spätestens raus reicht das also nicht.
Laden wir also mit mehr Spannung.
Mit 120V brauche ich nurnoch 8A was lcoker ausreicht.
Nun ist natürlich die Frage ob der Akku damit zurechtkommt und am Ende 5V für die Handyhardware rausgibt.
Sollte das klappen steht dem laden in 30 Sekunden absolut nichts im Wege.

Es sei denn ich hab mich verrechnet natürlich :D
Allerdings erscheint mir meine Rechnung um einiges sinniger als eure Versionen ^^

[ nachträglich editiert von Hidden92 ]
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18.01.2013 15:45 Uhr von cop54321
 
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@ angelthevampyr Physikstunden geschwänzt?
Du rechnest falsch http://de.wikipedia.org/...
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18.01.2013 15:51 Uhr von cop54321
 
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@ Hidden92 Du redest von Wattstunden= Arbeit
hier ist die Rede von Amperestunden. Das ist genauso unterschiedlich wie PS und Drehmoment.Der A/H Wert sagt genauso wenig (ohne die Spannung zu kennen) aus wie der Drehmomentwert ohne die Drehzahl.
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18.01.2013 15:53 Uhr von ThomasHambrecht
 
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Das Asbest-Handy ist jetzt in 30 Sekunden aufgeladen. Danach wartet man 4 Stunden bis es soweit abgekühlt ist, dass man sich nicht die Finger verbrennt.
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18.01.2013 16:20 Uhr von cop54321
 
+2 | -3
 
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wobei eine Steckdose 230V abgibt das wäre eine Leistung von 1196 Watt, bei einem Handy sind es etwa 4 Volt, das sind dann 20 Watt (p=u x i) um die gleiche Leistung zu haben müsstest du bei 4 Volt 299 Ampere haben. Wie kommst du bei der Steckdose auf 5,9 Ampere?
Lies dir den Wikiartikel mal durch lesen bildet.
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18.01.2013 17:31 Uhr von silent_warior
 
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Wenn man sich die ganzen angeblichen Akku-Entwicklungen und die Meldungen dazu anschaut dann müssten unsere Akkus mittlerweile die 10000 Fache Kapazität haben, wären in einer Femtosekunde aufgeladen, man könnte sie biegen und sie würden nur noch wenige Cent kosten.

Praktisch wird daraus aber nie was, selbst die letzte Verzehnfachung der Akkukapazität durch Silizium oder Kohlenstoff vor 5 Jahren wurde bis heute auch nicht erreicht.

Ehrlich gesagt hat sich da fast nichts getan, die Sicherheit und die Kapazität ist nur minimal gestiegen, der Preis und die Verfügbarkeit ist inzwischen sehr akzeptabel.

Das wird nur so eine Meldung sein die Investoren anlocken soll um den Fachbereich der Universität mit zusätzlichen Geldern auszustatten, deshalb steht das auch "könnte".
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18.01.2013 18:12 Uhr von El_Zane
 
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@Ming-Ming
Hab mir nicht alles durchgelesen, sry falls schon von wem anders angesprochen ^^

Wenn der Akkumulatorstoff entsprechende Ladeströme verkraften würde, könnte man, auch ganz ohne "meterdicke Kabel" oder "Riesenakku" entsprechende Ladezeiten erreichen; notwendig dafür wäre "lediglich" ein entsprechend "groß" dimensionierter Kondensator (oder eine entsprechende Reihenschaltung eben jener).

Dann sind 30 Sekunden Ladezeit bei entsprechendem Akku durchaus realistisch.
Dass eine solche Kondensatorschaltung für den Privatnutzer natürlich unerschwinglich ist, ist klar. Aber für kommerzielle Nutzung durchaus eine kleine Revolution; ähnliche Versuche wurden bei Akkumolatoren für Elektrofahrzeuge getestet, um die vollständige Aufladung einer entsprechenden "Batterie" innerhalb weniger Minuten ablaufen zu lassen.

Ansonsten hast du natürlich recht, so oder so ist die Technik effizient nur kommerziell nutzbar - nach jetzigem Stand der Technik.
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18.01.2013 18:12 Uhr von Iceman_der_Erste
 
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Oh Mann , Es kotz einen schon an, wenn ein Revolverblatt von etwas berichtet wo die keinen blassen Dunst von haben.

Aber wenn dann nocht der ober Crack Spenci den Murcks abschreibt ohne überhaupt zu wissen um was es geht.

Echt tolle New´s hier...
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18.01.2013 18:52 Uhr von jday
 
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Ich denke die werden es in der Kombination mit den Nano Tubes ( Kabel , 1 /6 der Maße eines gleichwettigen Cu Kabel, 100k ampere / cm²) in Verbindung bringen
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18.01.2013 19:03 Uhr von smogm
 
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Gestern wurde Francesco Piantelli ein Patent vom europäischen Patentamt zugesprochen.
Er gilt als Vater der Nickel-Wasserstoff LENR Experimente.
Dabei scheint Kohlenstoff, bzw. Graphen auch eine Rolle als Katalysator zu spielen, wenn ich das richtig deute:

http://www.22passi.it/...
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18.01.2013 20:01 Uhr von MBGucky
 
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@ angelthevampyr

Also meine Autobatterie hat deutlich mehr als 2,2Ah.
Und wie du Ampere (fließender Strom) über eine Stunde verteilt abgeben willst, ist mir auch schleierhaft.
Aber es haben ja schon mehrere hier versucht, dir das beizubringen und du hast dich als absolut lernresistent erwiesen.

Einzig die Bezüge auf die Leistung einiger Kommentatoren kann ich nicht nachvollziehen. Wenn man eine 2,2Ah Batterie aufladen will, braucht man A und h. Die Spannung ist dabei irrelevant und somit auch die Leistung.
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18.01.2013 20:01 Uhr von Hebalo10
 
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@Ming-Ming, andrerseits kann man mittels Schnellladung ein E-Auto innerhalb von 1,5 Std aufladen - ohne extradickem Kabel. Oder waren es 6 Std.?

[ nachträglich editiert von Hebalo10 ]
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18.01.2013 20:13 Uhr von DerKaktuszuechter
 
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Das wird auch zeit !
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18.01.2013 20:25 Uhr von Hebalo10
 
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Elektroauto aufladen in 15 Minuten oder weniger: http://www.goingelectric.de/...
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18.01.2013 20:38 Uhr von DigitalKeeper
 
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Oh Maan Og Mann, in welchem Mittelalter lebt Ihr denn eigentlich?!?!

Ich benutze "Bio-Akkus" - und die leben ewich; sind in 5 Minuten aufladbar, und haben Leistung ohne Ende.

Ist schon eine geile Sache, so ein "Gel" - hehehehe, und vor allen Dingen: KEINE Schadstoffe - abbaubar!....
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18.01.2013 23:33 Uhr von Hebalo10
 
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@Ming-Ming, rechnen hin oder her, in der Praxis bei namhaften Autoherstellern funktioniert dies alles OHNE Probleme. Ich will damit sagen, dort sind Leute am werkeln, die Durchblick haben und da werden eben E- Autos in kürzester Zeit aufgeladen, alles andere hätte keinen Sinn und die Entwicklung würde nach hinten gehen.
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19.01.2013 02:15 Uhr von Jandalf
 
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@angelthevampyr Du hast natürlich recht mit deiner Berechnung!

Und einige andere sollten vielleicht mit Beleidigungen nicht so schnell bei der Hand sein.


Also, eine Akku in 30 Sekunden aufzuladen, wenn der Akku das aushält, ist eigentlich kein Problem!
Wenn wir von einem 2,2Ah Akku ausgehen (4,5V – 4,8V) und Wirkungsgrad sowie Verlustleistungen nicht weiter berücksichtigen, sieht die Rechnung folgendermaßen aus:

Ladestrom = 264A (120 * 2,2)
Ladespannung = 5V (Ja, die ist sogar sehr relevant!!!)
Wirkleistung (P = U*I / 5V * 264A) = 1320W

Für einen normalen Hausstromanschluss und völlig normale Kabel (0,75) also absolut kein Problem!

Anmerkung: Die 264A auf der 5V Seite entsprechen auf der 230V Seite des Ladegerätes/Netzteils natürlich nur noch 5,74A (bei einem unmöglichen Wirkungsgrad von 100% :-)).

Und wer das alles immer noch nicht glauben will, sollte mal auf die Leistungsangaben seines Computernetzteils schauen. Mein Billignetzteil z.B. bringt allein auf der 5V Leitung schon max 50A und das bei lächerlichen 450W Gesamtleistung. Ich kenne Computernetzteile die ohne Problem weit über 100A auf einzelnen Leitungen bereitstellen. Ach ja, CPUs ziehen sogar bis zu 135A ;-).

Ihr dürft bei all diesen Berechnungen einfach nicht die Spannung (V) unter den Tisch fallen lassen!

Grüße
Jandalf

[ nachträglich editiert von Jandalf ]
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19.01.2013 12:38 Uhr von Jandalf
 
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@ La_Brador

Da kannst du die selben Kabel nehmen, die Wirkleistung ist nämlich dieselbe.
230V * 5,74A = 1320W
5V * 264A = 1320W
Wie ich schon sagte, nicht einfach die Spannung ignorieren!
Um bei meinem vorherigen Vergleich zu bleiben, schau dir doch mal die Kabel in deinem Computernetzteil an (bis über 100A) oder die Leiterbahnen in deiner CPU (bis zu 135A).

Grüße
Jandalf
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19.01.2013 14:54 Uhr von Captnstarlight
 
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Wetten dass wird nie hergestellt?
Ganz einfach deshalb, weil die Macher der alten Technik es verhindern werden. Es gab schon viele Versuche, den Diesel Motor zu verbessern. Der einzige, der produziert wurde, war der Wankel Motor von Felix Wankel.
Alle anderen Modelle wurden eingemottet und vergessen.
Merke: Wenn jemand etwas gutes erfindet, wird seine Erfindung zuerst ausgelacht, dann nach einiger Zeit angefeindet, und dann, nach dem der Erfinder das Zeitliche gesegnet hat, als wertvoll von allen kopiert!

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