Ingenieure der Monash University (Australien) haben eine ultraschnell aufladbare Lithium-Schwefel-Batterie (Li-S) entwickelt, die Elektrofahrzeuge und kommerzielle Drohnen über große Entfernungen mit Strom versorgen kann. Dank ihrer kurzen Ladezeiten könnten die leichten Li-S-Batterien schon bald Drohnen mit Strom versorgen, und künftig könnten auch Elektroflugzeuge zum Einsatz kommen.
Die Forscher wollen die Technologie innerhalb eines Jahres in kommerziellen Drohnen und elektrischen Senkrechtstartern (eVTOL) demonstrieren. Die Forschung dauerte ein Jahrzehnt und wurde veröffentlicht in Fortschrittliche EnergiematerialienUm die Technologie auf den Markt zu bringen, hat die Monash University ein neues Spin-off namens Ghove Energy gegründet, das derzeit eine Vorfinanzierung benötigt.
Die Erstautorin des Artikels, Maleesha Nishshanke, eine Doktorandin am Monash Nanoscale Science and Engineering Lab (NSEL), sagte, die neuartigen Batterien hätten die doppelte Energiedichte herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien und seien viel leichter.
Inspiriert durch die Chemie von Betadine, einem weit verbreiteten Haushaltsantiseptikum, haben wir einen Weg gefunden, die Lade- und Entladeraten zu beschleunigen und sie so zu einer brauchbaren Batterieoption für den harten Einsatz in der realen Welt zu machen.
—Maleesha Nishshanke
In einem Elektroauto könnten die Li-S-Batterien mit einer einzigen Ladung eine zusätzliche Reichweite von 1000 Kilometern erreichen und gleichzeitig die Ladezeit auf wenige Stunden verkürzen.
Professor Mainak Majumder, Co-Leiter der Forschung und Direktor des ARC Research Hub for Advanced Manufacturing with 2D Materials, sagte, dass die Li-S-Technologie normalerweise Schwierigkeiten habe, eine hohe Leistung aufrechtzuerhalten, ohne schnell nachzulassen, aber diese neue Batterie könne eine große Menge an Leistung auf einmal verarbeiten, ohne kaputtzugehen. Die Batterien sind billiger und speichern mehr Energie.
Unser Katalysator hat die C-Rate-Leistung von Li-S-Batterien deutlich verbessert, wie in frühen Proof-of-Concept-Prototypzellen gezeigt wurde. Bei kommerzieller Skalierung und größerer Zellproduktion könnte diese Technologie Energiedichten von bis zu 400 Wh/kg liefern. Damit eignet sie sich gut für Anwendungen, die eine dynamische Leistung erfordern, wie etwa die Luftfahrt, wo Batterien beim Start hohe C-Raten bewältigen und während der Reise effizient auf niedrige C-Raten umschalten müssen.
—Professor Mainak Majumder
Das Forschungsteam untersucht neue Zusatzstoffe, die sowohl die Lade- als auch die Entladezeiten noch weiter verkürzen sollen, sowie Methoden, die den Bedarf an Lithium reduzieren.
Die Forschung wurde vom Office of Sponsored Research der US Air Force unterstützt.
Ressourcen
- MM Nishshanke, P. Jovanović, MR Panda, MJ Abedin, D. McNamara, MR Hill, J. Bhattacharya, C. Kamal, M. Shaibani, M. Majumder, Rolle von Polymer-Iod-Komplexen bei Fest-Flüssig-Phasenübergängen von Polysulfiden und der Belastbarkeit von Lithium-Schwefel-Batterien. Adv. Energie Mater. 2024, 2403092. doi: 10.1002/aenm.202403092
Quelle aus Green Car Kongress
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