Ein vielversprechendes Material für Lithium-Ionen-Batterien. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Vielversprechendes Material für Lithium-Ionen-Batterien

21.06.2013

Wissenschaftler der Technischen Universität München haben ein Material entwickelt, das den Weg für leistungsstarke und langlebige Batterien ebnet. Am wichtigsten ist, dass dieses Material auf Bor und Silizium basiert, die billig und verfügbar sind.

Das Material, aus dem die Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien bestehen, ist entscheidend für die Kapazität der Batterie. Bisher besteht die negative Elektrode meist aus Graphit, dessen Schichten in der Lage sind, Lithiumatome einzulagern. Die Kapazität von Graphit ist jedoch auf die Aufnahme von 1 Lithiumatom pro 6 Kohlenstoffatome beschränkt. Im Vergleich dazu kann Silizium bis zu 10-mal mehr Lithium aufnehmen, aber leider dehnt sich Silizium während dieses Prozesses stark aus, was so wichtige Eigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien wie Haltbarkeit, die Fähigkeit, schnell aufzuladen und starken Strom zu liefern, drastisch reduziert.

Auf der Suche nach einer Alternative zu reinem Silizium synthetisierten deutsche Wissenschaftler spezielle dreidimensionale Strukturen aus Bor und Silizium (LiBSi2). Bor- und Siliziumatome sind wie Kohlenstoffatome in einer speziellen Struktur in Form eines Tetraeders verbunden, bilden aber anders als Diamant Kanäle, die Lithiumatome speichern können.

Eine auf dieser Struktur basierende Elektrode muss hinsichtlich Kapazität und Festigkeit einzigartig sein. Der letzte Parameter ist besonders wichtig, da Lithium-Ionen-Akkus ziemlich zerbrechlich und empfindlich gegenüber Temperaturänderungen und Überhitzung sind. LiBSi2-Elektroden sind beständig gegen Luft, Wasser und Hitze bis 800 Grad Celsius. Wie viele Lithium-Atome die neue Struktur speichern kann und ob sie sich beim Laden ausdehnt, haben die Wissenschaftler bisher noch nicht genau ermittelt. Dennoch sind die Entwickler zuversichtlich, dass ihr neues Material Silizium und insbesondere Graphit übertreffen und sich zu einem hervorragenden Rohstoff für die Herstellung von Batterieelektroden der neuen Generation entwickeln wird.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Deutschen ihren neuen Elektrodentyp im Labor der Arizona State University hergestellt haben, wo es möglich war, einen Druck von 100 Atmosphären und eine Temperatur von etwa 900 Grad Celsius zu erzeugen. Dadurch war es möglich, einen „Diamanten“ herzustellen, der Lithium aufnehmen kann.

<< Zurück: Die Temperatur auf dem Mars steigt tagsüber und um Mitternacht 21.06.2013

>> Weiter: Solid State Drives SSDNow KC380 von Kingston Technology 20.06.2013

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Im Rhythmus des Lichts 01.11.2007

Es ist seit langem bekannt, dass die turbulenten Prozesse im Inneren der Sonne ihre Vibrationen verursachen.

Kürzlich haben kanadische Astrophysiker gezeigt, dass im Rhythmus der Oberflächenschwingungen der Leuchten auch Böen des Sonnenwinds, ein Strom geladener Teilchen, der in den Weltraum strömt, vibrieren. Dieser Fluss lässt die Ionosphäre und Magnetosphäre der Erde im gleichen Rhythmus vibrieren, und wie sich herausstellte, hängt die Qualität der zellulären Kommunikation davon ab. Bei der Analyse von Daten zur mobilen Kommunikation stellten Wissenschaftler fest, dass die Qualität der Kommunikation im Einklang mit den Wellen des Sonnenwinds zunimmt und abnimmt.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen