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Innovative Batterie hält Jahrzehnte

12.05.2014

Wissenschaftlern des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des US-Energieministeriums gelang es, die Kapazität einer Batterie, die aus drei Hauptelementen bestand – Anode, Kathode und Elektrolyt – um 26 % zu steigern. Beim Einsatz in Elektrogeräten mit geringem Energieverbrauch kann eine solche Batterie 30-50 Jahre halten.

Die erstellte Batterie gehört zum Typ „Lithium Carbon Monofluoride“ (Lithium Carbon Monofluoride, Li/CFx). Solche Batterien werden häufig in der Militär- und Luft- und Raumfahrtindustrie, bei Herzschrittmachern und verschiedenen Elektronikgeräten verwendet.

Ein Forscherteam unter der Leitung von Chengdu Liang glaubt, dass die neue Erfindung die Batterielebensdauer verschiedener Low-Power-Sensoren erheblich verlängern wird. Wissenschaftler sagen, dass solche Geräte jahrzehntelang autonom arbeiten können.

In der Praxis bedeutet dies, dass beispielsweise ein Herzschrittmacher für 30-50 Jahre implantiert werden kann. Bisher halten solche Geräte 10 Jahre, danach muss der Patient erneut operiert werden, um den Herzschrittmacher durch eine leere Batterie zu ersetzen.

Die Idee der Entwicklung ist es, das Prinzip des Elektrolyten mit doppeltem Verwendungszweck zu nutzen. Viele Jahre lang wurde angenommen, dass der Elektrolyt in einer Batterie nur eine Rolle spielt – die Übertragung von Ionen von Elektrode zu Elektrode. Forscher des ORNL konnten jedoch nachweisen, dass der Elektrolyt möglicherweise eine andere Funktion hat – zusammen mit der Kathode zu arbeiten, um verbesserte Batterieeigenschaften bereitzustellen.

Laut Chengdu Liang ist es dank des Aufkommens eines Mehrzweckelektrolyten heute möglich, Batterien mit einer elektrischen Dichte zu entwickeln, die zuvor nicht zugänglich war.

Als Ionentransportmedium verwendeten die Wissenschaftler einen Festelektrolyten aus Lithiumthiophosphat. „Bei der Weiterentwicklung der von uns entwickelten Batterie entsteht ein Lithiumfluoridsalz. Dadurch steigt die elektrochemische Aktivität des Elektrolyten. Der mit der Kathode verbundene Elektrolyt wird von einer inaktiven kapazitiven Batteriezelle zu einer aktiven“, erklärt Chendu Liang.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Akustischer Leviator vermeidet Hindernisse 23.10.2018

Ingenieure haben dem akustischen Levitator beigebracht, Hindernissen auszuweichen. Ermöglicht wird dies durch die SoundBender-Technologie. Die Erfindung kann bereits in die Unterhaltungsindustrie eingeführt werden. Ingenieuren der University of Sussex ist es weltweit zum ersten Mal gelungen, eine Ultraschall-Levitation zu entwickeln, die die inhärente Funktion hat, Hindernissen effektiv auszuweichen.

Die Ultraschall-Levitation wurde schon vor langer Zeit erfunden. Wissenschaftlern ist es jedoch bisher nicht gelungen, ein so komplexes akustisches Feld zu erzeugen, das es Ihnen ermöglicht, Hindernisse zu umgehen, die das schwebende Objekt und den Emitter trennen. Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, der bisher von Bauingenieuren bei der Planung von schalldichten Häusern verwendet wurde.

Soundbender verwendet ein Hybridsystem. Es verwendet Phased-Array-Sender und Metamaterialien mit akustischen Eigenschaften. Das Gerät ist in der Lage, nicht nur feste Gegenstände berührungslos zu kontrollieren. Insbesondere ist es möglich, die Richtung der Flamme einer Kerze zu ändern oder die Bewegung der Flüssigkeit zu steuern.

Wissenschaftler glauben, dass sie in naher Zukunft in der Lage sein werden, ein Gerät zu entwickeln, das große Hindernisse umgehen kann. Auch wenn sie sich bewegen.

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