Batterien für Elektroautos sind ein essentieller Bestandteil, der die Reichweite und Leistungsfähigkeit dieser Fahrzeuge bestimmt. Bisher dominieren Lithium-Ionen-Batterien den Markt, die jedoch aufgrund ihres hohen Kobaltgehalts gravierende Nachteile mit sich bringen. Neue Forschungen haben jedoch eine vielversprechende Alternative zu Kobalt gefunden.
Kobalt ist ein Schlüsselelement bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. Es verbessert die Leistungsfähigkeit und Stabilität der Batterien, hat aber auch erhebliche Nachteile. Die Gewinnung von Kobalt ist problematisch, da sie oft zu Menschenrechtsverletzungen in Bergbauregionen führt. Darüber hinaus ist Kobalt teuer und begrenzt die Verfügbarkeit von Batterien für Elektroautos.
Forscher arbeiten schon seit einiger Zeit an Alternativen zu Kobalt, um diese Probleme zu umgehen. Kürzlich haben Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory in den USA einen Durchbruch erzielt. Sie haben eine Batterie entwickelt, die kobaltfrei ist und dennoch eine ähnliche Leistungsfähigkeit aufweist.
Die neue Batterie verwendet Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) als Kathodenmaterial. Durch die Verwendung von Mangan und Nickel anstelle von Kobalt kann die Anzahl der verwendeten Rohstoffe erheblich reduziert werden, was die Kosten senkt und die Verfügbarkeit erhöht. Darüber hinaus ist Mangan und Nickel weitaus weniger umstritten als Kobalt, was das Problem der Menschenrechtsverletzungen in der Kobaltproduktion umgeht.
Ein weiterer Vorteil der kobaltfreien Batterie ist ihre ausgezeichnete Leistungsfähigkeit. Die Forscher des Oak Ridge National Laboratory berichten, dass sie ähnliche Energiedichten wie Batterien mit Kobalt erreichen konnten. Dies bedeutet eine vergleichbare Reichweite und Leistungsfähigkeit für Elektroautos, ohne die negativen Auswirkungen des Kobalts.
Read:Jährliche Fahrleistung der Kfz-Versicherung überschritten?Die kobaltfreie Batterie könnte eine bahnbrechende Entwicklung für die Elektromobilität sein. Durch die Verwendung von kostengünstigeren und leichter verfügbaren Materialien könnte sie die Kosten von Elektroautos senken und gleichzeitig die Reichweite und Leistungsfähigkeit verbessern. Dies könnte die Akzeptanz und Verbreitung von Elektroautos erheblich erhöhen.
Obwohl die kobaltfreie Batterie vielversprechend ist, gibt es noch einige Herausforderungen, die überwunden werden müssen. Eine davon ist die Skalierbarkeit der Produktion. Bisher wurden die Tests nur an kleinen Prototypen durchgeführt. Es ist jedoch noch unklar, wie die Batterie in größeren Mengen hergestellt werden kann, um den Bedarf der Automobilindustrie zu decken.
Darüber hinaus müssen weitere Tests durchgeführt werden, um die Sicherheit und Lebensdauer der Batterie zu gewährleisten. Es ist wichtig sicherzustellen, dass sie unter allen Bedingungen zuverlässig und sicher funktioniert. Nur so können Elektroautos wirklich als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Fahrzeugen betrachtet werden.
Trotz dieser Herausforderungen sind die Ergebnisse der Forschung vielversprechend. Der Durchbruch des Oak Ridge National Laboratory könnte dazu beitragen, die Elektromobilität voranzutreiben und die Abhängigkeit von Kobalt zu verringern. Es wird erwartet, dass weitere Entwicklungen auf diesem Gebiet folgen werden, um die Kosten zu senken und die Leistungsfähigkeit weiter zu verbessern.
Insgesamt ist die Entdeckung einer kobaltfreien Batterie ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigen Zukunft der Elektromobilität. Es bietet Hoffnung auf kostengünstigere und gleichzeitig leistungsfähigere Elektroautos, die dazu beitragen können, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Es bleibt abzuwarten, wie schnell sich diese Technologie entwickeln wird und welche Auswirkungen sie auf den Markt haben wird, aber die Forschungsergebnisse sind vielversprechend und könnten die Elektromobilität revolutionieren.
Read:Neue Avia-Tankstelle in Swinemünde will „den billigsten Sprit anbieten“ – so sind die Preise – Ostsee ZeitungOnderzoek naar een alternatief voor Kobalt
Het Japanse onderzoek hangt af van het probleem van kobalt in lithiumbatterijen.
Quelle: Yamada et al.
Het element kobalt is duur. Nu we in weinig regio’s wonen, is onze aanwezigheid in Congo zeer problematisch. Als u kobaltvrije batterijen gebruikt, is dit nu een probleem. De Clou ligt in een bijzondere Schicht.
JEen panische Wissenschaftler heeft een nechhaltige lithium-ionenbatterij van Kobalt ingebouwd. De nieuwe batterij heeft een capaciteit van maximaal 60 hoge, energiedichte en krachtige lithium-ionbatterijen en kan worden voorbereid met 4,4 volt en een elektrische hoogspanningsvoeding. Dit is de stabiliteit van de batterij op de lange termijn en na 300 ladingen en ladingen, noch 85 van de maximale Speicherkapazität auf, schrijven de onderzoekers van de Universität Tokyo in Atsuo Yamada in Fachmagazin „Nature Sustainability“.
“We zijn blij dat we nieuwe alternatieven hebben voor kobaltboodschappen, waaronder nieuwe combinaties van elementen in de elektroden die lithium, nikkel, mangaan, silicium en koolstof gebruiken”, zei Yamada op een persconferentie aan de universiteit.
Deze materialen zijn vaak duurder en minder problematisch bij reparaties en reparaties. Kobalt is een natuurlijk element, dat een natuurlijke omgeving vormt en weinig milieuvriendelijkheid oplevert. Ik ben altijd op de hoogte van onbeschermde mijnbouw en kinderopvang.
We zullen tenslotte blijven genieten van een kobaltvrije levensduur van de lithium-ionbatterij met weinig erfenis. Auch Yamada en Kollegen moeten Widrigkeiten überwinden hebben. “Het was een worsteling, met verschillende reacties als gevolg van unterdrücken, die drastisch verbeterd konden worden in nieuwe versies van de batterijchemie en de levensduur van de batterijen drastisch verbeterd kon worden”, meldt Yamada.
Letztlich bracht de speciale Zusammenensetzung des Elektrolyten den Erfolg. Im Elektrolyten bewegen zichzelf elektrisch. Laadmethoden zijn gebruikelijk tussen elektroden en laden en lossen.
De Wissenschaftler gebruikt zowel Verbindungen LiFSI als FEMC als Elektrolyten. Dit beeld is een Schutzschicht op de negatieve elektrode, de anode, die een siliziumoxide is.
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Dit beschermende schild blokkeert het directe contact tussen elektrode en elektrolyt. Bovendien is de anode zeer responsief en daarom onstabiel; sie würde nach en nach abgebaut. Tijdens het onderzoek van de anode gaat de batterij minimaal 1000 laad- en laadcycli mee.
De Forscher wollen de Sicherheit en de lange levensduur van de batterij zijn niet langer geoptimaliseerd. “Het is belangrijk om ons bewust te zijn van de noodzaak van verder onderzoek om de batterijen te verbeteren voor toekomstige zorg”, zegt Yamada.
Dit betekent dat de onderzoeksgroep elektrochemische ontwerpen ontwikkelt en in andere processen kan worden gebruikt. Deze ingenieurs denken na over de constructie, het elektrisch lakken en de elektrolyse, maar ook over de waterbehandeling enz.
