Neue Festkörperbatterie verdoppelt die Reichweite von Elektroautos

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Die Batterietechnologie schreitet scheinbar unaufhaltsam voran.

Es fühlt sich so an, als würden wir jeden Monat über eine neue Entwicklung schreiben, mit dem Potenzial, ultralange Ausdauerzellen hervorzubringen. Wir sind gespannt auf die Möglichkeiten, die uns diese bieten elektrische Autos 6 Elektroautos, die Sie sich leisten könnenDenken Sie, Sie können sich kein Elektroauto leisten? Falsch. Diese sechs Autos zeigen, wie erschwinglich Elektroautos geworden sind. Weiterlesen das sind nicht nur lebensfähig, aber auch erschwinglich.

Wie diese neuen Batterien des deutschen Elektronikherstellers Titan, Bosch. Sie können nicht nur länger halten, sondern möglicherweise auch Elektroautos fahren sehen Verdoppeln Sie die Reichweite bei gleicher Ladung.

Willkommen in der aufregenden Welt der Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien.

Die einzigartigen Vorteile dieser Batterien

Bevor wir uns also mit der Sache befassen, lohnt es sich wahrscheinlich, den Unterschied zwischen Flüssig- und Festelektrolytbatterien zu untersuchen.

Die Batterietechnologie, mit der Sie am besten vertraut sind, verwendet einen flüssigen Elektrolyten. Diese Batterien sind überall zu finden - von Laptops über Mobiltelefone bis hin zu Smartwatches. Sie haben jedoch einige wesentliche Nachteile.

Flüssige Elektrolytbatterien erfordern, dass jede Zelle in einem dichten, hermetisch versiegelten Metallgehäuse verpackt ist. Diese werden aus Sicherheitsgründen benötigt, reduzieren jedoch die Energiedichte und erhöhen das Gewicht und die Größe.

Aufgrund des komplizierten und komplizierten Herstellungsprozesses bei der Herstellung sind sie auch (relativ) teuer in der Herstellung sie und die Tatsache, dass die Kathode der meisten Lithium-Ionen-Batterien Kobaltoxid verwendet - eine teure und umweltfreundliche Chemikalie Verbindung.

Es gibt auch eine Frage der Sicherheit. Lithium-Ionen-Zellen neigen unter widrigen Bedingungen zur Explosion und Überhitzung. Wenn die Zellen beispielsweise überhitzen oder überladen sind, kann sich der Druck in ihnen aufbauen. Sie können die Ergebnisse im Video unten sehen. Erschwerend kommt hinzu, dass die in diesen Batterien verwendete Flüssigkeit extrem entflammbar ist.

Da jede Lithium-Ionen-Zelle sicher und hermetisch versiegelt verpackt werden muss, können sie für viele Anwendungen nicht klein genug hergestellt werden.

Diese neuen Batterien von Bosch haben diese Probleme jedoch aus einem einfachen Grund nicht: Anstatt einen flüssigen Elektrolyten zu verwenden, verwenden sie einen nanostrukturierten Festpolymerelektrolyten.

Wenn ich für einen Moment nach draußen gehen darf, sind es feste Polymerelektrolyte wirklich sehr, sehr cool.

Da sie keine Flüssigkeit enthalten, müssen sie nicht in sicheren, hermetisch verschlossenen Behältern aufbewahrt werden. Infolgedessen können Festpolymerelektrolytzellen bis zu 0,64 mm dünn gemacht werden. Sie können auch gestapelt werden, um größere Akkus zu erstellen.

Obwohl Bosch diese Technologie vorantreibt, haben sie sie nicht entwickelt. Es gibt es schon eine Weile. Tatsächlich veröffentlichte Mitsubishi 1998 einen Laptop mit einem superdünnen Akku aus festem Polymer. Das Pedion kostete 6.000 US-Dollar und war nur 1,84 Zentimeter dick, was es noch schlanker macht als das Apple Macbook Air der ersten Generation.

Aber es geht nicht nur um die Dicke. Diese Zellen können so breit sein, wie Sie möchten. Sie sind gerecht Ja wirklich flexibel. Und weil sie üblicherweise in Folienbehältern untergebracht sind, können sie gerollt und gebogen werden, wodurch sie hergestellt werden Ideal für Geräte mit gekrümmten oder unregelmäßigen Formen - und für die nächste Generation flexibel Elektronik.

Da es sich bei diesen Batterien um Festkörperbatterien handelt (dh es handelt sich nicht um Flüssigkeiten), besteht keine Chance, dass sie auslaufen oder Feuer fangen. Sie sind grundsätzlich sicherer. Und sie müssen dieses giftige Kobaltoxid nicht als Kathode verwenden. Sie können buchstäblich jedes Metalloxid verwenden.

Kurz gesagt, Festkörper-Lithiumbatterien sind fantastisch. Es gibt jedoch noch einige technologische Herausforderungen, die wir zuerst bewältigen müssen.

Das Versprechen von Bosch's Tech

Die meisten Herausforderungen, denen sich diese Batterietechnologie gegenübersieht, können einfach durch bessere Herstellungsprozesse gelöst werden. Dies kann oft gelöst werden, indem man Geld auf das Problem wirft, bis es schließlich verschwindet, wie wir bei Elon Musk gesehen haben umwerfende Gigafabrik Goodbye Power Company: Warum Sie möglicherweise bald Ihren eigenen Strom erzeugenSolarenergie ermöglicht die saubere Stromerzeugung mit einer Quelle, die in unserem Leben garantiert nie ausgeht - der Sonne. Aber wird es jemals die Energieversorgungsunternehmen schlagen? Weiterlesen .

Aber wenn es verschwindet, wird es endgültig verschwinden. Zukünftige Festkörperbatterien können im „Cut-Away“ -Verfahren hergestellt werden, bei dem Elektrolytblätter buchstäblich „Cut-Away“ sind. Und wie bereits erwähnt, ist keine teure Kathode auf Kobaltoxidbasis erforderlich.

Ein technologischer Nachteil besteht darin, dass die Batterien nur bei unangenehm heißen Temperaturen von etwa 80 ° C arbeiten. Dies bedeutet, dass sie möglicherweise Schwierigkeiten haben könnten, unter kalten Bedingungen zu arbeiten. Es schränkt auch ihre potenziellen Anwendungen in intimen Anwendungen wie tragbarer Technologie ein.

Ich glaube, das wahre Versprechen dieser Technologie liegt in Elektroautos. Laut Bosch könnte es möglicherweise die doppelte Länge bestehender Batterien zum halben Preis bieten. Sie würden auch viel, viel weniger wiegen. Die derzeitige Standardbatterie des Tesla Model S wiegt etwa 540 kg. Diese neuen Batterien von Bosch könnten möglicherweise die Hälfte wiegen, was wiederum zu einer besseren Laufleistung führt.

Dann gibt es das Sicherheitsargument. Wenn beispielsweise eine Flüssigelektrolyt-Lithiumbatterie bei einem Autounfall beschädigt wird, besteht die sehr reale Gefahr, dass sie explodiert. Es gab unzählige Beispiele dafür, darunter eines im Oktober 2013, bei dem ein Tesla Model S. fing Feuer nach dem Schlagen von Metalltrümmern im Staat Washington. Das Video davon wurde viral und ließ die Tesla-Aktie fallen:

Dann gibt es Beispiele, bei denen eine schlechte Belüftung zu einer Überhitzung der Batterien geführt hat und folglich explodiert oder Feuer fängt. Ein ähnliches Problem hat 2013 die gesamte Boeing 787 Dreamliner-Flotte geerdet. Erst vier Monate später stiegen sie wieder in den Himmel, um Einnahmen zu erzielen.

Da diese Batterien von Bosch Festkörperbatterien sind, sind sie von Natur aus sicherer.

Sie müssen jedoch noch warten

Diese Batterien sind unglaublich. Sie sind kleiner, sicherer und einfach besser. Bosch geht jedoch davon aus, dass sie erst 2020 auf den Markt kommen werden.

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Aufregende Zeiten. Aber was denkst du? Glaubst du, es wird sich durchsetzen? Werden diese neuen Batterien Sie dazu bringen, ein Elektroauto zu bekommen? Lass es mich in den Kommentaren unten wissen und wir werden uns unterhalten.

Bildnachweis: Motorola Handy Akku SNN5749A Anschluss (Uwe Herman)