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Neue Lithium-Schwefel-Batterie von australischen Wissenschaftlern vorgestellt
2020-01-15 09:38:37

Forscher der australischen Monash University haben eine Schwefel-Lithium-Batterie entwickelt, die ihrer Meinung nach mehr als das Vierfache der derzeit erhältlichen Produkte leistet.

Das Gerät, das als „die effizienteste Lithium-Schwefel-Batterie der Welt“ bezeichnet wird, ist in dem in Science Advances veröffentlichten Artikel Expansionstolerante Architekturen für das stabile Durchlaufen ultrahochladender Schwefelkathoden in Lithium-Schwefel-Batterien beschrieben.

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Die Entwickler verwendeten Prototypzellen des deutschen Fraunhofer-Instituts für Material- und Strahltechnik, um das Gerät zu erstellen.

Produktionsprozess

Das neue Herstellungsverfahren für die Batterietechnologie, für die die Forscher ein anerkanntes Patent angemeldet haben, besteht darin, das Design der Schwefelkathoden so zu konfigurieren, dass höhere Belastungen ohne Abnahme der Gesamtkapazität oder Leistung toleriert werden.

Die Monash-Forscher berichteten, dass sie sich von einer einzigartigen Brückenarchitektur inspirieren ließen, die erstmals in den 1970er Jahren bei der Verarbeitung von Waschpulvern beobachtet wurde.

"Bisher wurden die bei der Herstellung von Schwefelkathoden verwendeten polymeren Bindemittel nur auf der Grundlage ihrer Fähigkeit bewertet, rissfreie dichte Mikrostrukturen herzustellen", erklärten die Forscher. „Wir haben gezeigt, dass kleinere Anteile der gleichen Bindemittel mit einer elegant einfachen Methode eingesetzt werden können, um eine Kathodenarchitektur zu erzeugen, die die elektrochemischen Reaktionen und die Ionenbewegung so wenig wie möglich stört und die natürliche Volumenausdehnung während der Entladung berücksichtigt Leistungsmetriken verbessern. “

Billigeres, nachhaltigeres Gerät

Der Forschungskoordinator Matthew Hills behauptet, dass der neue Ansatz die Herstellung billigerer, nachhaltigerer Batterien sowie verbesserter Leistungsmetriken und längerer Zyklen ermöglichen könnte, da er auf wasserbasierten Prozessen beruht.

Die Wissenschaftler sagten, die Batterie könne ein Smartphone für fünf Tage oder ein Elektrofahrzeug für mehr als 1.000 km mit einer einzigen Ladung versorgen.

"Unser Forschungsteam hat von staatlichen und internationalen Industriepartnern mehr als 2,5 Millionen US-Dollar (1,72 Millionen US-Dollar) für die Erprobung dieser Batterietechnologie in Autos und Gittern aus diesem Jahr erhalten, worüber wir uns am meisten freuen", fügte das Forschungsteam hinzu.

In den letzten Monaten wurden mehrere Forschungsprojekte zu Schwefel-Lithium-Batterien angekündigt, darunter eine Studie des Argonne National Laboratory der Vereinigten Staaten, eine Studie der Singapore Agency for Science, Technology and Research sowie ein Projekt des MIT.


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