Durchbruch: Bald Batterien, die zum Laden nur Minuten brauchen?

[Spiralschlauch35223]

An der University of Illinois hat ein Team aus zwei Doktoranden und Professor wohl Superbatterien entwickelt, die das Beste von herkömmlichen Batterien und Superkondensatoren vereinen. Letztere können sehr schnell auf- und entladen werden, allerdings nicht viel Energie speichern.

Die entwickelten Superbatterien haben eine neuartige 3D-Nanostruktur und sollen 10 bis 100 mal schneller aufgeladen werden können. Die Wissenschaftler sprechen von Sekunden für Handyakkus und rund 5 Minuten für Batterien bei Elektroautos. Mit solchen Quantensprüngen könnte dann auch das Elektroauto die Verbrenner verdrängen. Angeblich wäre es auch ohne Probleme möglich, sie im industriellen Maßstab herzustellen.

http://www.grueneautos.com/.../

Mal sehen ob das tatsächlich klappt und ob diese technologie ihren Weg auf den Markt findet...

[Standspurpirat37905]

Interessant wäre nun ob sich das auch irgendwie kombinieren ließe. Also kürzere Ladezeiten und höherer Energiespeicher. Dann wäre nochmal ein relativ großes Hindernis aus dem Weg geräumt. Allerdings denke ich, dass derartige Technologien in der nächsten Zeit noch keine Rolle spielen werden. Wichtig für die Elektromobilität ist, dass bestimmte Käuferschichten mit speziellen Fahrzeugen erreicht werden. Aber da sind einige Hersteller (Renault zb) auf einem guten Weg.

[Audi-gibt-Omega]

Das Thema hatten wir hier schon mal ;)

http://www.motor-talk.de/.../...-grosse-negative-effekte-t3180019.html

auch darüber diskutiert.

Wichtigste Erkenntnis: Der Engpaß wird dann der maximale Ladestrom der Schnelltankstellen.

Wobei - eine normale E-lok saugt beim Losfahren etwa 2-3MW durch die 15kV-Leitung, der ICE genehmigt sich noch mehr. FAZIT: Leistungen von 3MW für eine "Tankstelle" sollten als technisch lösbares Thema angesehen werden, die E-Zuleitungen zum Auto könnten allerdings ein Thema werden, denn selbst bei 1000V sind 200A (=200kW) so ziemlich das dickste, was ich mir noch ökonomisch vorstellen könnte, also eine 20 kWh -Tankung würde dann noch etwa 6min brauchen. Ich denke - da ist die Schnellladung a la Rastplatz mit 50...100kW wahrscheinlich weitaus realistischer (30...60 Lade-Parkplätze)

Aber spannend ist natürlich, ob mit den Nanostrukturen auch die Energiedichte tatsächlich so dramatisch erhöht bzw. auch der Lithium-Anteil gesenkt werden kann - das spannend.

[Spiralschlauch35223]

Meines Wissens nach ging es bei der Arbeit an der University of Illinois rein um die Ladezeit und nicht um die Energiedichte. Allerdings ist diese mindestens ebenso interessant. Wenn man mit kleineren und leichteren Batterien (oder zumindest ebenso großen und schweren) höhere Reichweiten erzielen könnte, dann spielt vielleicht auch die Ladezeit eine nicht mehr ganz so große Rolle. Schließlich müsste man bei Reichweiten von 400 bis 600 km deutlich seltener aufladen und könnte wohl auch bei fast allen längeren Fahrten ohne Zwischenstopps zum Laden auskommen.

[Audi-gibt-Omega]

Die Leute aus Illinois haben sich mit der Zelle und dem schnellen Ladezyklus befaßt, korrekt.

Nur es ist ein Unterschied, ob man einen Handyakku innerhalb z sekunden nächlädt oder ein Autoakku für 300km in zwei min "betankt" das sind mal eben 45..60kWh. Also da wird definitiv der Engpaß in Richtung Ladegerät & Anschlüsse verschoben. Bei 1,35...1,8 MEGAWATT und 400V Drehstrom wären das mal eben bis 4500 Ampere. Bitte welcher Kontakt hält sowas aus?

Da wär es wohl besser, den Zyklus eine halbe bis eine Stunde laufen zu lassen und anständig mampfen zu gehen. Drehstromsäule: 400V*100A*1h=40kWh, reicht dicke für 200km

Aber mal wieder zum Thema:

Ich denke solche Akkus können auch sehr gut in Bussen eingesetzt werden bei z.B. berührungslosem Laden, also mit Induktionsschleife in der Bushaltestelle. Da bringen dann auch die normalen Standzeiten von ca 20sec ordentlich was auf den Bus. Wenn die Akkus solche Lastdichten aushalten - ja warum nicht?

[Rostlöser17798]

Hallo,

das Laden in Minuten-Schnelle ist eine Sache .

Aber wie sieht es mit der Nutzungszeit aus ?

Mir wurde Heute von einem Elektronikbauelemente-

Händler erklärt : die normalen Lithium-Akkus verlieren -

egal ob benutzt oder nicht, nach ein paar Jahren an

Kapazität ab .

Ist da was dran ? ( Ich hab einen Li-Akku für `nen

Laptop bereits seit längerer Zeit als "Reserve"

bereitliegen . - Aber was nützt er mir noch nach

z.B.: 3-4Jahren ?

Grüße

[Fensterheber1804]

Jeder Akku verliert nach Jahren der Standzeit... ist halt die Chemie die sich selbst zerstört. Das gilt für Blei bis hin zu LiIon. Langzeitlagerung bei LiIon sollte bei 50% Ladezustand und 10-20 Grad erfolgen.

LiFePO4 sollen 10 Jahre halten, LiNano 20 Jahre...

Hier ist darüber viel geschrieben worden, kannst Du nachlesen.

Nähere Fragen gerne :)

Das Laden in Minuten erfordert wahnsinnige Anschlußleistungen, ist also für einen 50 kWh Akku illusion.

Dies umso mehr, wenn es über eine Induktionsschleife erfolgen soll.

[Audi-gibt-Omega]

Warum in die Ferne schweifen... Die Eberswalder "Trolleybusse" fahren schon rund 50 Jahre elektrisch, also von daher gibt es Erfahrung im E-Betrieb. Ob aus dieser Konstellation ein bezahlbarer Mischbetrieb Akku+Supercaps+Stromanschluß/Induktionsschleife in der Haltestelle wird, ist mir eigentlich wurscht, "E" funktioniert im ÖPNV heute schon - fertig.

An das Laden in zwei Minuten glaub ich sowieso nicht ernsthaft. Auch Induktionsschleifen sind in der Menge der übertragenen Energie begrenzt (E~1/r²) also kontaktlos heißt auch wenig Übertragung, zumal der Aufwand für die LAdetechnik in der Straße dazukommt, Für Taxen schon eher machbar.

Schwachsinn auch, nur weil die Dieseltanker schnell mal stinkende Hände kriegen und wie das Kaninchen 2 min lang auf´s Zählwerk schauen, muß es doch beim E-Laden nicht auch so ablaufen. Papi soll am Rastplatz den Stecker in die Steckdose reinstecken, mit den Kids auf die Hüpfburg gehen oder ne Sandburg bauen und nach 1,5h (50kWh) gehts mit der ganzen Baggage 300km weiter ans Ziel, den Rest des Jahres sind die weitesten Strecken eh bloß "die Oma". Für den klassischen "50.000km p.a. Vertreter" ist das sicher kein Thema, solch lange Pausen werden kaum akzeptiert. Noch Niemand aus der e-mobility will und kann ernsthaft den Diesel aus dem Auto verbannen. Es geht darum, "E" dort einzusetzen, wo diese Antriebsart schlicht den Job weit besser macht.

Ich denke, das ganze Thema Schnelladung in Minuten ist nicht vorrangig.

[Noris123]

Zitat:

Original geschrieben von he2lmuth

Das Laden in Minuten erfordert wahnsinnige Anschlußleistungen, ist also für einen 50 kWh Akku illusion.

So ist es, wesentlich einfacher geht offensichtlich das schnelle entladen.

Im aktuellen Spiegel gibt es einen Bericht über den geplanten Audi-Sportwagen R8 e-tron. Der Akku wiegt 550 kg, füllt "große Teile der Karosserie" aus und kostet alleine etwa 50.000€.

Bei vollem Leistungseinsatz ist die Batterie nach gut 10 Minuten leer!

Vielleicht sind die ersten Vorausdenker bei Audi inzwischen schon zu der Erkenntnis gelangt dass man damit auf mittleren Distanzen nicht mal einem Polo davon fahren kann und dass das E-Auto doch eher für die Tempo 30 Zone geeignet ist.

 

 

 

 

[Audi-gibt-Omega]

Das ganze mit dem Audi R8 Etron riecht doch verdammt stark nach TESLA. Der Gednakengang ist klar: Audi hat erkannt, daß TESLA mit dem Renner mittlerweile richtig gut Umsätze schreibt, hat so ein Ding geheim abgekupfert und ausreichend fotografiert.

Irgendwann hat ein großer Popo entschieden, "Wir können das besser" - glaub ich auch gern, zumindest, was das Auto betrifft, da vergleicht man einen Ford mit einem Audi. Nur das eben die Lotus-Elise für unglaubliche 100.000 Dollar verkauft wurde, und Audi einige Kunden verloren. Also schlüpft man jetzt in den chinesischen Arbeitsanzug und versucht die Arroganz der vergangenen Jahre auszubügeln. Ich trau das Audi zu, einen vernünftigen Sportwagen für >350km Reichweite zu bauen. Niemand wird jedoch so bekloppt sein, und den wirklich mit 260km/h über die BAB jagen, jedenfalls nicht ohne eine Ladestelle in Sicht. Dennoch sollte Audi eine Leistungsbegrenzung einbauen, so daß die Leistung nicht erst bei Erreichen des Entladeschlusses reduziert wird, sondern möglichst 50km vorher. Dann tuckert er eben brav mit 100 weiter. Natürlich kommt der hektische Benzin-Polo wieder vorbeigekläfft.

Audi hat es jetzt deutlich schwerer. Egal wie gut der neue ETRON wird, es ist ein "me too" -Produkt.

[Noris123]

Zitat:

Niemand wird jedoch so bekloppt sein, und den wirklich mit 260km/h über die BAB jagen, jedenfalls nicht ohne eine Ladestelle in Sicht.

Von solchen Geschwindigkeiten kann der E-Audi Pilot mit seinem Supersportwagen nur träumen. Bei 200km/h ist Schluß (R8 5.2 FSI quattro 316 km/h),, da wird "elektronisch abgeregelt":

http://www.green-motors.de/auto/audi-r8-e-tron

Der Polo Fahrer muss also gar nicht erst warten bis er an dem liegen gebliebenen Audi vorbeizieht, dem sein GTI läuft 229km/h und er ist da schon längst am Horizont verschwunden.

Dem E-Fan (und den anderen Verkehrsteilnehmern) kann man nur wünschen dass er nicht gerade in einer 10km langen Autobahnbaustelle den Verkehr zum erliegen bringt und der Strom wenigstens noch für die Warnblinkanlage reicht. Der gerufene ADAC kann ihm dann leider auch nicht helfen, der hat für solche Fälle zwar 5 Liter Benzin und Diesel dabei, aber hier hilft nur noch der Abschleppwagen.

(Zum Threadthema: Vielleicht hat er ja Glück und ein paar km vorher gab es zufällig eine Hochspannungsleitung mit Trafostation zum Schnellladen).:p

Audi will laut Spiegel den "Super R8" für 150.000€ anbieten

Der Polo GTI kostet 22.500€

Da kann man schönreden wie man will, so ein Projekt ist einfach Schwachsinn (was nicht heißt dass es nicht ein paar entsprechende Käufer geben wird).

Schon der Gedanke einen 9 Zentner schweren Batterieblock in einen Sportwagen einzubauen um dann mit teurem Leichtbau und an allen Komponenten (Sitze...) ein paar Pfund wieder abzuspecken sollte klar machen dass da nichts vernünftiges dabei raus kommen kann.

[Noris123]

Zitat:

Original geschrieben von Noris123

Schon der Gedanke einen 9 Zentner schweren Batterieblock in einen Sportwagen einzubauen...

Sorry, muss mich korrigieren. Laut Spiegel wiegt der Akku sogar 11 Zentner (550kg).:mad:

Nur zum Vergleich: Ein Lloyd Alexander wog 570kg, das Goggomombil (ebenfalls 4 Sitzplätze, wenn auch ein bisschen knapp:D) 415kg.

[Reachstacker]

Zitat:

Original geschrieben von Noris123

Zitat:

Original geschrieben von Noris123

Schon der Gedanke einen 9 Zentner schweren Batterieblock in einen Sportwagen einzubauen...

Sorry, muss mich korrigieren. Laut Spiegel wiegt der Akku sogar 11 Zentner (550kg).:mad:

Nur zum Vergleich: Ein Lloyd Alexander wog 570kg, das Goggomombil (ebenfalls 4 Sitzplätze, wenn auch ein bisschen knapp:D) 415kg.

Deswegen gab es die Zwei auch nicht als EV. Im Goggo langte der Platz nicht, beim Alexander war die Nutzlast zu knapp. :D

Da hätte man höchsten den Lloyd LT600 nehmen können. ;)

Das hat aber Adenauer unterbunden weil sonst VW Pleite gegangen wäre. :D :D :D

 

Sportwagen mit Reichweite: Porsche Karosserie auf Mercedes 4 Achser, da passen 150 Zentner Batterien drauf. :p

[Spannungsprüfer13299]

Zitat:

Porsche Karosserie auf Mercedes 4 Achser, da passen 150 Zentner Batterien drauf.

Spitzname: Impact :D

Gruß SRAM

[Standspurpirat30156]

Hallo,

Elektrobusse gab's vor 40 Jahren in Dresden bereits, denn bei denen war Smog damals schon ein Thema. Die Busse fuhren einfach mit dem Saft aus der Oberleitung der Straßenbahn und luden dabei nen Akku auf, den sie auf nem kleinen Anhänger hinterherzogen. Und mit dem Akku kamen sie dann ein Stück, jedenfalls soweit bis sie die nächste Oberleitung wieder gefunden hatten. Sau-cool.

Und mit der Blitz-Ladung, also mein Handy kann ich in ca. 5 Minuten ziemlich gut aufladen (wobei der Akku aber ganz schön warm wird), wenn ich mal vergessen hatte, es abends dran zuhängen, und bei Lithium-Polymer-Akkus ist das meines Wissens bereits Standard. (600mAh-Akku mit 5 Ampere vollladen dauert etwa 7 Minuten).

Aber die Elektrotankstellen der Zukunft sehen selbstverständlich anders aus, da muss man selbstverständlich bisserl Zeit mitbringen, denn zum Hantieren mit KiloVolt braucht man meines Wissens eine "Lizenz", mehr als die 400V Drehstrom wird's da an der "Tanke" nicht geben können, und die sind schon heikel, können einen aber wenigstens nicht (jedenfalls wäre das sehr unwahrscheinlich) aus 10 Metern Entfernung via eines Dreckwasserrinnsales zum Aschehäufchen "transformieren", wie das die 15kV einer ICE-Oberleitung aber können ...

Also natürlich, Kreditkarten-"Zapfsäulen" an Rastplätzen, an Supermarkt-Parkplätzen usw., der Strom muss ja auch nicht wie der Sprit lokal gebunkert werden, sondern kommt ja aus der Steckdose ... (:D) ...

Das Thema heißt imho vielmehr, das Gewicht der Akkus kleiner zu bekommen, wobei imho die Zukunft ohnehin in einer Brennstoffzelle liegen wird .... die man aber wieder betanken muss mit irgendeinem Sprit ... wobei reiner Wasserstoff da für mich eigentlich ausscheidet, weil nicht handhabbar, pfeift durch alle Ritzen und alle Dichtungen durch. Und selbst wenn's derselbe Sprit wäre wie bisher, er würde dann ja einen Elektromotor mit ca 90% Wirkungsgrad "befeuern", wohingegen der Verbrennungsmotor nur maximal 30% Wirkungsgrad hat ... der Grund ist schlicht u.a. die heiße Flamme im Otto-Motor, denn wo ein großer Temperaturunterschied zwischen heißem und kalten Reservoir herrscht gibt's viel Verluste ... ganz prinzipiell, daran kann nichts optimiert werden. In der Brennstoffzelle dagegen wird der Sprit "kalt" verbrannt sozusagen.

Allerdings ne wirkliche Blitz-Ladung, das wäre schon was .... bei Gewitter die lange Antenne ausfahren, und patsch, Superman's (Kryptonite)-Elektrolyte-Kondensatoren sind wieder voll ... und Kampfstern-Galactica fliegt weiter ... ich weiß zwar nicht was ein Nano-LiPo-Akku ist, aber Nanometer-dünne Folien (Graphene z.B.), da könnte man wirklich sehr sehr viele übereinander stapeln und einen Kondensator mit riesiger Kapazität herstellen ("wickeln"), und der könnte wirklich "Blitz-geladen" werden ... wie fast jeder Kondensator ohne Elektrolyt ... ooops, ick renne gleich mal zum Patentamt ... :D:p

Gruß

PS: Der Patentprüfer wird dann sagen müssen: "Nicht patentierbar, bereits veröffentlicht auf MT ..." :D;) ... aber da ist vermutlich schon früher wer draufgekommen, in L.A. am Hafen stehen massenweise (uralte) Silo-große Elkos rum, weiß der Geier wofür ...