Bleiakkumulatoren verlieren Kapazität - Forscher entdecken schließlich den Grund

Bleiakkumulatoren verlieren Kapazität - Forscher entdecken schließlich den Grund

In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler einen bedeutenden Durchbruch bei der Erklärung des Kapazitätsverlusts von Bleiakkumulatoren erzielt. Lange Zeit haben sich Forscher mit diesem Phänomen auseinandergesetzt, ohne jedoch den grundlegenden Mechanismus zu verstehen. Nun haben die Forscher endlich den Ursachen auf den Grund gegangen und eine Lösung gefunden, die weitreichende Auswirkungen auf die Entwicklung von Bleiakkumulatoren haben könnte. Die Ergebnisse dieser Studie versprechen eine Verbesserung der Leistung von Bleiakkumulatoren und könnten somit einen wichtigen Beitrag zur Elektromobilität leisten.

Blechkraftverlust: Forscher entdecken den Grund für die Schwäche von Lithium-Akkus

Die Verkäufe von Elektrofahrzeugen steigen Jahr für Jahr in Spanien, aber sie reichen nicht aus, um ein Modell der nachhaltigen Mobilität auf kurze Sicht zu erreichen. Die Käufe von 100% Elektrofahrzeugen sind mit 0,5% des Fahrzeugbestands von 2023 Minderheiten, obwohl sie eine Zunahme von 54,9% im Vergleich zu den Daten des Vorjahres darstellen. Gleiches gilt für die Hybridfahrzeuge mit 0,6% des Gesamtbestands, ein Anstieg von 46,8% im Vergleich zu 2022.

Eine der Hauptbedenken der Fahrer ist die Reichweite. Einige Hersteller wie Toyota haben Modelle entwickelt, die über 1.000 Kilometer zurücklegen können, aber sie sind selten und der Preis ist für Käufer nicht attraktiv. EineRecently hat eine Forschung den Einsatz von Lithium-Ionen optimiert, um effizientere Batterien ohne Kostensteigerung zu entwerfen.

Das Geheimnis der Schwachstellen: Forscher optimieren Lithium-Ionen-Batterien für effizientere Elektrofahrzeuge

Das Studium der Universität von Colorado (USA) zeigt, dass die Wasserstoff-Ionen, die in Lithium-Batterien vorkommen, die Reichweite erheblich reduzieren. Dies liegt an ihrer Fähigkeit, die Lücken zwischen den Bindungen der Lithium-Ionen zu besetzen.

Die Entdeckung ist ein guter Ausgangspunkt, um Lademechanismen zu entwickeln, die nicht in die Bindungen der Lithium-Ionen eingreifen: Es könnte die Welt der Elektrofahrzeuge ändern. Eine bessere Batterie ist sehr wichtig für den Übergang unserer Energieinfrastruktur von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energiequellen, erklärte Michael Toney, Leiter des Studiums, in einer Pressemitteilung.

Andere Sektoren, die von einer weiteren Forschung an den Eigenschaften dieses Materials profitieren könnten, sind die Luftfahrt oder die Technologie. Lithium-Batterien werden in intelligenten Haushaltsgeräten, Laptops oder Elektrofahrrädern eingesetzt.

Es ist nicht genug über die Ladungszyklen von Lithium bekannt. Die elektrochemischen Prozesse von Lithium sind komplex während der Entladung und Ladung. Das Forschungsteam hat Röntgenstrahlen und Computermodelle verwendet, um das Funktionieren von NMC-Batterien (Abkürzung für Nickel, Mangan und Cobalt) zu erklären.

Diese Materialien bilden die berühmte Legierung, deren Oxid als positiver Elektrode in einer Batterie dient. Das metallische Oxid liefert elektrisch geladene Teilchen, d. h. Lithium-Ionen, die zum negativen Pol fließen, wenn die Batterie geladen ist. Wenn die Batterie entladen oder elektrische Energie abgeben wird, wird der Fluss von Lithium zwischen den beiden Elektroden umgekehrt.

Die Lithium-Ionen müssen in beiden Elektroden, dem Kathoden und Anoden, vorhanden sein, damit die chemische Reaktion stattfindet. Die Autoren des Studiums haben gezeigt, dass die Wasserstoff-Ionen die Bindungspunkte blockieren und es schwierig machen, dass Lithium normal umschalten kann.

Viele Forschungen von Automobilherstellern haben sich auf die Suche nach neuen Materialien konzentriert, um die Effizienz von Batterien zu erhöhen, aber das Geheimnis könnte in dem Prozess der Bindung von Lithium selbst liegen. Die Wasserstoff-Ionen schwächen den elektrischen Strom und reduzieren die Kapazität der Batterie. Laut Studie kommt dieses Material in verschiedenen Graden in den meisten Fahrzeug- und Elektrogerätebatterien vor.

Lithium-Ionen-Batterien könnten die Zukunft der Elektromobilität revolutionieren, wenn es gelingt, ihre Schwachstellen zu überwinden.