28.06.13 16:32 Uhr
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Neuer Akku fürs Elektroauto: Lebensdauer verzehnfacht

Bei der Wahl von Akkus fürs Elektroauto hatten bisher die Hersteller die Qual der Wahl, die dann in der Regel doch stets auf Lithium-Ionen-Akkus fiel und nicht auf Lithium-Schwefel-Akkus mit ihrer deutlich höheren Energiespeicherkapazität bei gleichem Gewicht, aber miserabler Haltbarkeit.

Ein Akku der nach nur 50 Lade-Entladezyklen seinen Geist aufgibt, war in der praktischen Anwendung nicht akzeptabel. Polymerchemikern von der TU Chemnitz ist es nun gelungen, die Lebensdauer von Lithium-Schwefel-Akkus mehr als zu verzehnfachen.

Der Trick: Es werden maßgeschneiderte Kohlenstoffhohlkügelchen in Nanometergröße mit dem Schwefel verschmolzen. Damit wird die Volumenänderung der Elektrode bei den Lade-Entladevorgängen minimiert und dadurch die Haltbarkeit deutlich erhöht.


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WebReporter: Iceland62
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Elektroauto, Akku, Batterie, Lebensdauer
Quelle: www.scinexx.de

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18 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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28.06.2013 16:51 Uhr von Allmightyrandom
 
+16 | -3
 
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Also sind 500 Ladezyklen realistisch...

Immer noch zu wenig ^^
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28.06.2013 17:06 Uhr von machi
 
+9 | -0
 
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und der preis sicher verhundertfacht, aber schön dass das im Labor und Kleinversuch möglich ist
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28.06.2013 17:20 Uhr von Iceland62
 
+18 | -4
 
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@ Allmightyrandom
Wenn man davon ausgeht, dass man mit einmal Laden etwa 500 km weit kommt, dann kommt man mit 500 Ladezyklen nach Adam Riese 250 000 km weit. Manche Benziner haben dagegen sogar größere Inspektionsintervalle als 25 000 km.

Alle Viertelmillion Kilometer wird ein Akku-Tausch wohl drin sein.

Das Ding gibt es aktuell erst als Prototyp. Die Frage ist dann stets immer noch die nach den Herstellungskosten für die marktwirtschaftliche Nutzung. Die Zuverlässigkeit scheint ja schon getestet worden zu sein. Man darf gespannt sein, ob das Ding seinen Weg auf den Markt findet.

Das größte Problem bei E-Autos ist die Ladedauer, die sie so unflexibel macht.

[ nachträglich editiert von Iceland62 ]
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28.06.2013 17:31 Uhr von vmaxxer
 
+5 | -5
 
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500km?
Wohl kaum. Im Schnitt sinds derzeit doch grad mal ca 200-300km
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28.06.2013 17:50 Uhr von Iceland62
 
+12 | -2
 
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@vmaxxer
Lithium-Schwefel-Akkus haben etwa die dreifache Kapazität wie Lithium-Ionen-Akkus laut dem Artikel bei scinexx.de bei gleichem Gewicht.

Ich würde von daher sogar von einer größeren Rechweite als 500 km ausgehen, solange sie neu sind. Die geht aber nach 500 Ladezyklen runter auf 70% der ursprünglichen Kapazität.

[ nachträglich editiert von Iceland62 ]
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28.06.2013 18:41 Uhr von Iceland62
 
+6 | -1
 
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Die Rechweite eines Teslas beträgt je nach Fahrweise bereits mit Lithium-Ionen-Akkus zwischen 200 und 500 km. Wird der auf Lithium-Schwefel umgerüstet, dürften es mehr werden, falls dieser neue Akku überhaupt Produktreife erlangt.

Der Smart schafft bei minus 7 Grad nur 84 Kilometer und nicht im normalen Praxistest. Da nun 159 Kilometer im Normalbetrieb auch nicht gerade vom Hocker reißen, sind ideologisch begründete sachlich falsche Herabsetzungen der Leistungsfähigkeit des Elektrosmart meines Erachtens gar nicht nötig. Da gibt es noch Verbesserungspotential.

Vielleicht der neue Akku?
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28.06.2013 20:08 Uhr von Iceland62
 
+3 | -0
 
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@Presseorgan
Alles ist zuerst einmal Träumerei, bevor es realisiert wurde. Wobei Sie natürlich recht haben, dass man beim Träumen mitnichten die Realisierbarkeit aus dem Auge verlieren sollte. Aber früher oder später brauchen wir irgendwelche alternativen Energien zu den fossilen Ressourcen, die es uns erlauben, unsere Lebensqualität, die wir aktuell haben, aufrechtzuerhalten. Sich abiotisches Öl herbeizuträumen, wie das manche tun, ist da der schlechteste Weg. Und ganz ohne Kompromisse geht es selten.

E-Autos halte ich aktuell für etwas für technikbegeisterte Reiche als Zweit- oder Drittwagen in ihrem Fuhrpark. Für die Familie mit einem Auto ist der Kompromiss Autogas interessanter. Es lohnt sich auch finanziell mal nachzurechnen. Vorausgesetzt es gibt Tankstellen in der Nähe kann sich diese Option abhängig von der Nutzung des Fahrzeugs wirtschaftlich lohnen.

Aber es ist natürlich richtig, wie sie korrekt bemerken. Mit einem E-Auto wird eigentlich der zweite Schritt vor dem ersten gemacht.

Bei meiner Rechnung mit den 250 000 km ist mir übrigens ein Denkfehler passiert, der mich dann doch wieder etwas auf den Boden zurückholt: kein Fahrer eines E-Autos fährt seine Akku komplett leer, bevor das Auto an die Steckdose kommt.

Dennoch könnte in diesem Akku, und ich hoffe Sie bemerken, dass ich den Konjunktiv benutze, einiges an Potential stecken. Nicht nur für Autos, sondern auch für Smartphone oder Laptop.

Der ein odere andere könnte um seinen Liebling steckdosenunabhängiger zu machen, auch einen hohen Preis und eine geringere Lebensdauer in Kauf nehmen.
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28.06.2013 20:23 Uhr von blaupunkt123
 
+1 | -1
 
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@ Iceland62

Tja nur muss man auch bedenken, dass Sachen wie Heizung, Klimaanlage, Radio, Licht usw alles auf den Akku geht.
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28.06.2013 20:44 Uhr von Iceland62
 
+2 | -0
 
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@blaupunkt123
Mein Bruder fährt einen Lupo 3L. Ohne Heizung, ohne Klimaanlage, mit Radio, mit Licht, ohne elektrische Fensterheber.

Etwas spartanisch und zwischenzeitlich nicht mehr ganz neu. Und wenn diese 3 Liter natürlich auch Marketing sind, die man auch mit dieser Kiste nicht einhalten kann... .

Wer sowohl ein SUV gelegentlich fährt und betankt und auch einen Lupo 3L wird den Unterschied feststellen können.

Ich zwinge niemanden dazu das Auto meines Bruders zu fahren. Aber mir gefällt diese alte Kiste. Ich mag es, wenn er sie mir mal ausleiht. Andere brauchen den Schnickschnack vielleicht, diese Kiste beinhaltet aber eine andere Art der Technik.

Ich meine übrigens mich erinnern zu können, dass ich irgendwo gelesen habe, dass bei E-Autos die Heizung problematisch sein kann, weil die Abwärme des Motors erheblich geringer ist. Die zieht bei E-Autos Energie aus dem Akku in deutlich größerem Unfang als bei Benzinern.
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28.06.2013 20:59 Uhr von Iceland62
 
+1 | -1
 
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Mist... Eine Heizung hat der Lupo 3L selbstverständlich. Au weia.
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28.06.2013 22:30 Uhr von blz
 
+0 | -0
 
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Ich denke der nächste logische Schritt sind verbesserte Hybride, die mit einer Akkuladung mindestens 50km weit kommen. Danach wäre ein Benziner/Diesel dran.
Das tolle daran, zur Arbeit, oder ins Einkaufen geht es mit Strom; weitere Strecken werden weiterhin konventionell gefahren und man kann Rekuperation, sowie Start/Stop nutzen.
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29.06.2013 00:00 Uhr von Leeson
 
+1 | -0
 
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Und die Kraftstoffverbrauchstangaben alle Fahrzeughersteller sind auch nur unter Idealbedingung nahezu erreichbar.

Benziner und auch Dieselfahrzeuge verbrauchen bei Kälte oder Kurzstrecken auch mehr. Hinzu kommen Ölwechsel, Dichtungswechsel, Zahnriehmen usw.

Durch Energierückgewinnung wie z.B. bei Bremsen, könnte man für die nächste Anfahrt Energie speichern und nutzbar machen.
Denn das Beschleunigen verbraucht die meiste Energie und wird beim Bremsen nutzlos in Wärme umgewandelt.


Wenn hier schon Fakten auf den Tisch gepackt werden, dann bitte alle!
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29.06.2013 00:15 Uhr von Brainfried
 
+1 | -1
 
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http://www.teslamotors.com/...

Ich finde bei dem kann man von Auto sprechen..
320 km Reichweite. Und wenn die neuen Akkus doppelt so viel machen ist das schon ordentlich.
Bei 500 Ladezyklen wär das ca eine Lebensdauer von 300 000 km.
Selbst wenn man dann noch 30% Verlust durch nicht regelmäßige komplette Entladung, hätten wir immer noch ca 200000 km.
Und ein Ladezyklus beschreibt den Vorgang der der Ladung vom leeren Zustand bis zum Vollen. Und es macht keinen unterschied ob man 2 mal halb oder 1 mal ganz voll macht. Wäre jeweils ein Ladezyklus.

[ nachträglich editiert von Brainfried ]
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29.06.2013 00:49 Uhr von ms1889
 
+0 | -3
 
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nuja, akkus haben grundsätzlich das problem der haltbarkeit (in allem wo akkus verwendet werden).
elekrtoautos sind allein durch die sehr kurzlebigkeit der akkus inakzeptable.
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29.06.2013 01:23 Uhr von Gorli
 
+1 | -0
 
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Ich wäre ja schon mit 100 km zufrieden. Was mich persönlich abschreckt sind die 4 Stunden Ladezeit verglichen mit den 30 Sekunden von Benzinern....
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29.06.2013 01:53 Uhr von Leeson
 
+0 | -0
 
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@Brain

Der Kapazitätsverlust findet seinen Ursprung aber nicht in der Regelmäßigkeit unvollständiger Entladungen.
Durch Teilladungszyklen, trat bei Nickel-Cadmium-Akkus ein Kapazitätsverlust auf der als Memory-Effekt bekannt ist.

Modernere Akkukulatoren haben dieses Problem nicht und auch die Anzahl der Ladezyklen ist zweitrangig.
Die Temperatur des Akkus ist ein kritischer Punkt.
Je nach Höhe des Lade- oder Entladestrom erwärmt sich der Akkumulator ein wenig bis stark.
Was im Winter praktisch in der Hosentasche wäre, ist für einen Li-Ionen-Akku sehr ungesund.

Fazit:
Wer z.B. sein mobiles Kommunikationsgerät energiesparend einsetzt, das Standardladegerät oder sogar ein Ladegerät mit einem kleineren Ladestrom nutzt, der dürfte 10-20 Prozent mehr Lebensdauer gewinnen.

Muss ein Handy, welches Nachts am Ladegerät hängt, nach zwei Stunden vollständig geladen sein?
Nee... Da wäre es doch besser verschiedene Ladeprofile im Handy zur Verfügung zu haben.

Vielleicht sollte ich mir das Patentieren lassen, falls "Apfel" das nicht in diesem Moment schon mach.
Aber Akkus sind doch eigentlich nur Wegwerfprodukte bzw. Verbrauchs- oder Verschleißteile.
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29.06.2013 08:07 Uhr von Fowel
 
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sowas wäre auch für die Handys die absolute Revolution :-)

Heute hält ein Li-Ionen-Akku ca. 1 Tag bei mir - das wären dann mit Schwefel 3 Tage.

3 Tage x 500 = 1500 Tage = 4 Jahre Haltbarkeit des Akkus.


also ich bin auch bei Handys, Notebooks ect.pp dafür :-)

[ nachträglich editiert von Fowel ]
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29.06.2013 08:07 Uhr von Fowel
 
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sowas wäre auch für die Handys die absolute Revolution :-)

Heute hält ein Li-Ionen-Akku ca. 1 Tag bei mir - das wären dann mit Schwefel 3 Tage.

3 Tage x 500 = 1500 Tage = 4 Jahre Haltbarkeit des Akkus.


also ich bin auch bei Handys dafür :-)

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