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Umwandlung von Kohle in Anodengraphit

13.01.2021

Amerikanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, Rohkohlenstoffpulver in Nanographit umzuwandeln, das in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird.

Die Kohleindustrie kann ihre Mission von der umweltschädlichen Verbrennung in den Öfen von Wärmekraftwerken radikal zu einem Element ändern, das für die Schaffung "grüner" Energiespeicher notwendig ist. Wissenschaftlern ist es gelungen, Rohkohlenstoffpulver in Nanographit umzuwandeln, der unter anderem in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Mikrowellen verwendet werden können, um den Feuchtigkeitsgehalt von Kohle zu reduzieren und Schwefel und andere Mineralien zu entfernen, aber in diesem neuesten Experiment bestand die einzige erforderliche Behandlung darin, Rohkohle aus dem Powder River Basin in Wyoming zu Pulver zu mahlen.

Während des Experiments wurde Holzkohlepulver auf Kupferfolie gelegt und in Glasbehältern mit einem Gasgemisch aus Argon und Wasserstoff versiegelt, bevor es in einen Mikrowellenofen gestellt wurde. Dann verwandelten hohe Temperaturen, Kupferfolie und Gas das Kohlepulver in polykristallinen Graphit.

Die derzeitige Produktion von zu 99,99 % reinem Graphit in Anodenqualität ist teuer und der Prozess erzeugt giftigen Abfall. Die endgültigen Kosten sind weniger das Material als der Reinigungsprozess.

Eine Lithium-Ionen-Batterie in einem Elektroauto verwendet etwa 25 kg reinen Graphit, um eine Anode herzustellen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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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

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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

Steinbatterie 05.11.2023

Ingenieure der Sandia National Laboratories und der in New Mexico ansässigen CSolPower LLC arbeiten gemeinsam an einem Projekt, das darauf abzielt, eine erschwingliche Methode zur Energiespeicherung zu schaffen. Dieses Projekt nutzt elektrisch geladene Steine, um Strom effizient zu speichern.

Der Kern des Systems besteht darin, dass es die Steine mit Luft erwärmt oder kühlt, um Wärmeenergie zu speichern, die anschließend in sauberen Strom umgewandelt wird. Eine solche Technologie unterstützt das Streben nach sauberer Energie und kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich der Bereitstellung von Strom in Zeiten hoher Nachfrage oder wenn erneuerbare Energiequellen nicht verfügbar sind.

Die Installation umfasst einen Behälter mit Steinen, die durch Luft erhitzt oder gekühlt werden können und so als Wärmeenergiespeicher dienen.

Die Wissenschaftler stellen fest, dass der in diesem System verwendete Kies erfolgreich von Landschaftsbauunternehmen bezogen werden kann, ohne dass eine umfangreiche Reinigung oder Vorbereitung erforderlich ist.

Auf dem National Solar Energy Test Site haben Experten bereits eine Kompaktanlage mit einer Kapazität von 100 Kilowattstunden getestet. Dort wurden auch Photovoltaik-Module installiert und Modifikationen vorgenommen, um die Fähigkeit des Systems zum Laden aus intermittierenden Stromquellen zu demonstrieren.

Während des Tests wurden die Steine durch Luft auf Temperaturen von über 500 Grad erhitzt und das System hielt diese Temperatur erfolgreich bis zu 20 Stunden lang aufrecht. Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass eine Senkung der Kosten dieses thermischen Energiespeichersystems oder ähnlicher allgemeiner Energiespeichersysteme die Aussichten für deren Einsatz in der Industrie verbessern und die Wahrscheinlichkeit eines Übergangs zu erneuerbaren Energiequellen erhöhen könnte. Ihre praktische Methode besteht den Wissenschaftlern zufolge darin, überschüssigen Strom als Wärme zu speichern und damit nachts Wasser und Räume zu erwärmen. Der Technologie-Prototyp wird bis Juni 2024 getestet.

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