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Technik: Akkuleistung von Notebooks erhöht

Es wurde in der südkoreanischen Hanyang Universität eine neue Methode entwickelt, die die Leistung von Lithium-Batterien bis zu acht Mal erhöht.

Das Forschungsteam um Professor Cho Jae ersetzt dafür das üblicherweise benutzte Graphit durch den Stoff Silizium. Laut Angaben ist dies ein bedeutender Durchbruch für die Laptop-Akkus.

Durch das Ersetzen von Graphit durch Silizium besteht die Möglichkeit, die Speicherkapazität der Kathoden auf das Achtfache zu erhöhen. Ob und wann diese Technik bei den Akkus eingesetzt wird, ist bislang noch unklar.


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WebReporter: -Darius-
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Technik, Erhöhung, Notebook
Quelle: www.chip.de

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12 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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12.11.2008 10:48 Uhr von -Darius-
 
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Das ist eine super Sache... die Akkulaufzeit zu erhöhen, bring so einigen Vorteil. Ich hoffe das wird schnell umgesetzt, denn eine längere Laufzeit, würde so manchen Laptop-Nutzer freuen!
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12.11.2008 11:06 Uhr von phil_85
 
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Hmmm: die Technik ist bereits einige Monate alt und alles andere als neu. Man experimentiert schon lange damit rum.

Ferner ist die News inhaltlich etwas falsch...eine Kathode kann keine Kapazität haben! Nur ein Kondensator hat eine Kapzität und der gesamte Akku ist dieser Kondensator (bzw mehrere Parallel/ in Reihe geschaltet). Durch die erhöhte Oberfläche (durch die Nanodrähte. Es wurde nicht nur das Material geändert!) können sich mehr Ionen anlagern und den Stromfluss erzeugen.

Das Problem der neuen Technik ist: Die Elektroden sind sogenannte Nanotubes aus Silicium, welche recht umständlich zu produzieren sind (zumindest in großen Mengen ^^).

Da der Trend aber sowieso weg von den Li-Zellen und hin zu Polymeren geht und das Li langsam knapp wird, wird sich diese Technik aber wohl, wenn überhaupt, darin manifestieren, dass weniger Li verbraucht wird oder eben auf die Polymer-Technik adaptiert wird.

Außerdem dürfte die Wärmentwicklung ein wenig problematisch werden.

Aber mal ehrlich: Wer nutzt sein Notebook länger als 5-6h ohne Netzteil am Stück? Kaum jemand! Und die, die es länger nutzen, haben ein Subnotebook, wo man bequem auch mal 10h rausholen kann.
Der Otto-Normal-Verbraucher hat sein Notebook eh permanent an einer Steckdose hängen.

Diese Technik wird also höchstens verwendet werden, um das Gewicht oder den Verbrauch von Li zu senken.

Nanoengineering ist ne tolle Sache und hier gibt es noch einiges an Potential!
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12.11.2008 11:10 Uhr von -Darius-
 
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Sorry aber Bahnhof? :-D


Ich blicke bei deinem text nud halb dirch.. aber danke für die Aufschlussreiche Info...
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12.11.2008 11:10 Uhr von Atarix777
 
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Einfach genial! Ich als Notebook Fan (da viel Unterwegs) hoffe, dass das bald Serienmässig verwendet werden kann :-)
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12.11.2008 11:26 Uhr von phil_85
 
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@Darius: Ganz einfach: Bisher hat man Kohlenstoffkathoden verwendet, diese haben ein relativ hohes Volumen bei einer bestimmten Oberfläche.

Nun hat man sogenannte Nanodrähte/Nanotubes verwendet (diese sind seeehr schmale Drähte/Röhren (ein nanometer sind 10^-9 Meter, also ein Milliardstel Meter)), wodurch die Oberfläche drastisch erhöht wird bei vergleichbarem Volumen.

Ein Akku/Batterie funktioniert dadurch, dass Ionen separiert werden, zur Kathode/Anode wandern und einen Stromfluss erzeugen (die Ladungen durch die Ionen an Kathode/Anode werden durch Elektronen kompensiert. Damit dies möglich ist, müssen die Elektronen von der Kathode zur Anode wandern: Ein Stromfluss setzt ein).
Wenn nun aber die gesamte Oberfläche der Kontakte belegt ist, kann kein Strom mehr fließen. Erhöht man die Oberfläche, so können mehr Ionen zum Stromfluss beitragen.

Silicium ist weiterhin ein besserer Leiter, weshalb man wohl diesen Kohlenstoff vorgezogen hat. Außerdem lassen sich Si-Nanotubes leichter herstellen.

Die Wärmeentwicklung ist insofern ein Problem, da die freigesetzte Energie höher wird (wir alle kennen es: ein Akku, der benutzt wird, wird warm). Da mehr gespeicherte Energie freigesetzt wird, wird iA auch der Verlust erhöht (also die absoluten Werte, nicht relativ gesehen!), was sich hier in Form von Wärme wiederspiegelt.

Übrigens ist eine hohe Temperatur absolut schädlich für Akkus! :)
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12.11.2008 15:07 Uhr von Mav3500
 
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Für Elektroautos interessant: In der Praxis wird der Faktor acht der Kapazität sich wohl insofern aufteilen, dass die Akulaufzeit lediglich verdoppelt wird während das Gewicht und die Größe um den Teiler 4 reduziert wird.

Interessant finde ich die Technologie vorallem für die Autoindustrie, da das Öl irgendwann als primäre Energiequelle für Benzin ausgebraucht sein wird und die Brennstoffzelle sich aufgrund des schlechten Wirkungsgerades bei der Gewinnung von Wasserstoff und der niedrigen Energiedichte nie bewähren wird, müssen in Zukunft immer aufnahmefähigere Batterien eingesetzt werden.
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12.11.2008 15:13 Uhr von phil_85
 
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Die: Brennstoffzelle würde ich noch nicht abschreiben...es gibt kein Element, was im Weltraum (und auch auf der Erde) häufiger vorkommt als Wasserstoff...
Und die Energiedichte von Brennstoffzellen ist theoretisch nicht schlecht, aber sie muss noch deutlich weiterentwickelt werden, das ist klar.

Allerdings erreicht man beim Akku (vorallem auf Li-Ionen-Basis) langsam die Obergrenze...viel mehr wird da jetzt nicht mehr kommen (hängt mit der Ionisationsenergie zusammen und dergleichen). Li-Polymer-Akkus können eventuell noch etwas rausholen (auf nem gut gewählten Polymer basiert ja auch die hier "neue" Lösung unter anderem). Aber viel kann man nicht mehr erwarten...leider.

Brennstoffzellen hingegen sind noch relativ am Anfang ihrer Entwicklung...
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12.11.2008 16:13 Uhr von Putt
 
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@phil_85: ICh weiß ja nicht was für dich ein "Otto-Normal-Verbraucher" ist, aber ich kenne genug Menschen die sich eine deutlich längere Accu Laufzeit bei Note-/Netbooks wünschen.

Studenten die ihre Laptops den ganzen Tag am Campus nutzen, Menschen in ganztägigen Veranstaltungen/Besprechungen, wenn wieder mal nur drei Steckdosen im Raum verfügbar sind. Gibt sicher viele Beispiele. Mein Netbook ist meist nach 2-3 Stunden leer. Ein hochleistungsaccu für dieses ´Gerät der gerade mal 5 Std. schaft ist schwer, groß und Sauteuer (1/3 des Netbookpreises).
Es wird wirklich Zeit das sich in dem Bereich mal etwas entwickelt.
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12.11.2008 16:37 Uhr von phil_85
 
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@Putt: also mein Notebook in der Unizeit hielt 5h durch (das war noch ein 15"-Klopper) und ich hatte es bei weitem nicht permanent an, da man normalerweise in den Vorlesungen nicht direkt mitschreibt (zumindest nicht in Naturwissenschaften, da kriegste sonst nichts mehr mit).

Steckdosen waren in Pausen/Freistunden immer genug vorhanden und wer hat in der Uni von morgens 8 bis Abends 8 durchgehend vorlesungen? Eigentlich ist das die Ausnahme.

Wer aber weiß, dass er viel Unterwegs ist, der holt sich für 800-900€ nen Subnotebook von Lenovo zb, das hält dann 6-8h durch...
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12.11.2008 16:57 Uhr von Kockott
 
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@phil_85: es muss ja nicht länger durchhalten sondern man könnte den Akku verkleinern und die Büchse noch leichter und schmaler machen - das wäre gerade bei Netbooks sinnvoll
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12.11.2008 18:05 Uhr von DerBibliothekar
 
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Die explodieren aber nicht, oder?

Jetzt mal ernst, bessere Akkus sind immer Toll, nur sollte man mal auch an preiswerteren und umweltschonenden Herstellungsmethoden feilen.
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13.11.2008 10:38 Uhr von bigpapa
 
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Zum Thema Laufzeit eines Notbooks: Mein feiner Asus-Lappi hat die Laufzeit von 4:12 Min OHNE Wlan und 2:38 min MIT Wlan.

Das unter normalen Bedingungen, (Kein DVD-gucken) sondern nur normal surfen. Es dürfte inzwischen allgemein bekannt sein, das Funktechnik ein Akku sehr schnell leersaugt. Was ja sogar logisch ist.

Eine Bahnfahrt von Köln nach Berlin oder Stromanschluss und nach der halben Zeit kannste das Teil wieder einpacken.
2 Std. bei MCD***ls mal gesurft (am Hotspot) der Telekom und du hast schon fast ein Problem. Im Hotel am Tisch mit einen Kunden eine längere Besprechung. Und schon geht die sucherei nach einer Steckdose los.

Sorry aber ich wäre den Entwicklern von den Teil unendlich Dankbar wenn die wirklich aus meiner Lappi Laufzeit das 8 Fache rausholen. Wenn sie es dann noch schaffen die Ladezeit ca. beizubehalten haben die in meinen Augen den Nobelpreis für eine "anständige Entwicklung die der Mensch braucht" zu bekommen !!

Bei den meisten der Aussagen hier, hab ich das gefühl die Herrschaften haben den Stecker vom Ladegerät nie rausgezoggen. :)

Achja, schonmal mit eine Lappi und Handy gesurft. :) Dann könnt ihr mal ein Wettrennes sehen wer schneller leer ist. Keine Angst dauert nicht so lange das Rennen :)

Und nochwas

HANDYS BRAUCHEN AUCH AKKUS !!

Gruß

BIGPAPA

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