The Tesla Roadster Battery System - 2006 -> Sila Nanotechnologies

  • klausz
  • klauszs Avatar
  • Autor
  • Platinum Boarder
  • Platinum Boarder
  • Mittelfristig: X > 160km pro Akkuladung
  • Beiträge: 2148
  • Dank erhalten: 738
10 Mär 2018 18:15 - 10 Mär 2018 18:26 #145840 von klausz
The Tesla Roadster Battery System - 2006 -> Sila Nanotechnologies
Der Vollständigkeit halber. Auch wenn es schon 12 Jahre alt ist ..
===
'The Tesla Roadster Battery System Tesla Motors'
August 16, 2006
By Gene Berdichevsky, Kurt Kelty, JB Straubel and Erik Toomre

large.stanford.edu/publications/coal/references/docs/tesla.pdf

==
zumindest einer - Gene Berdichevsky - hat sich auf Zellen konzentriert:
2012:
'To accelerate the adoption of battery electric vehicles (BEVs), Sila Nanotechnologies and its project team aim to transform portable energy storage by demonstrating 1200 Wh/L performance in full cells, with electrode materials materials cost of just $40/kWh. By more than doubling the amount of energy stored in any given form factor cell, without changing the manufacturing process, we will reduce the cost to produce a kWh of storage in half. In order to achieve these goals, Sila will abandon conventional intercalation materials such as LiCoO2 and C, in favor of an alloying-type materials pair using lithium disulfide (Li2S)-based composite cathode, and silicon (Si)-based composite anode. Both of the proposed materials will be synthesized into proprietary structures developed at Sila and Georgia Tech and tested in fully functioning, 1Ah+ cells.'
www.sbir.gov/content/doubling-energy-density-lithium-ion-batteries-transportation-2

'Now Berdichevsky has cofounded Sila Nanotechnologies, which aims to make better lithium-ion batteries. The company has developed silicon-based nanoparticles that can form a high-capacity anode.'
www.technologyreview.com/lists/innovators-under-35/2017/inventor/gene-berdichevsky/
www.sbir.gov/content/doubling-energy-density-lithium-ion-batteries-transportation-2

140-160km pro Akkuladung, und wie erreichen wir das?
Gemäß dem Motto: "Es ist mir egal ob die Katze schwarz oder weiß ist, Hauptsache sie fängt Mäuse." DENG
Letzte Änderung: 10 Mär 2018 18:26 von klausz. Begründung: Gene Berdichevsky - Si Zellen

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

  • klausz
  • klauszs Avatar
  • Autor
  • Platinum Boarder
  • Platinum Boarder
  • Mittelfristig: X > 160km pro Akkuladung
  • Beiträge: 2148
  • Dank erhalten: 738
10 Jul 2018 20:26 #153113 von klausz
Li-Ion, Siliziumanode (statt Graphit) Sandra Hansen Uni Kiel
Zufällig bei Heise gefunden, das sollte einen ähnliche Technologie wie der vorherige Artikel sein.
(Falls es aber woanders hin gehört, bitte verschieben). Ggf. bitte auch verlinken.
Da keiner der deutschen Hersteller hier eingestiegen ist scheint das noch in weiter Zukunft zu liegen (oder bedauerlicherweise: 'was aus Deutschland kommt kann nicht gut sein').

----
'Arne Grävemeyer 11.05.2018 Akku, Batterietechnik, Energie, Forschung, Stromspeicher
Für leistungsfähigere Stromspeicher ersetzen Kieler Forscher die bewährte Graphitanode durch 100 Prozent Silizium.
Der Erfolg: eine zehnfache Speicherkapazität gegenüber heutiger Lithium-Ionen-Technik und wesentlich kürzere Ladezeiten.

Eine entscheidend höhere Energiedichte in Batterien und Akkus der Zukunft kann durch den Einsatz von mehr Silizium erzielt werden – ausgerechnet das zweithäufigste Element der Erde. Die Experten der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) um Dr. Sandra Hansen haben diese Tür aufgestoßen und ihre Entdeckung auf der Hannover Messe 2018 vorgestellt. Sie entwickelten eine Siliziumanode, die zehnmal mehr Energie speichern kann als Graphitanoden in heutigen Lithium-Ionen-Batterien.

Beim Laden dehnt sich das Silizium um 400 Prozent aus. In Form von Mikrodrähten erträgt das poröse Material diese Schwankungen, ohne zu zerbrechen.
Die technischen Möglichkeiten sind faszinierend: Elektrofahrzeuge mit vervielfachter Reichweite, Smartphones mit deutlich ausgedehnten Sprech- und Betriebszeiten oder nochmals deutlich miniaturisierte Hörgeräte. Dass derart massive Fortschritte jetzt realisierbar sind, beweist ein Akku in der neuartigen Technik, mit dem am Institut für Materialwissenschaft in Kiel bereits 500 Lade- und Entladevorgänge belegt sind. Dabei wurden regelmäßig Ladezeiten von etwa zwölf Minuten eingehalten, gegenüber mehreren Stunden, die in der derzeit gebräuchlichen Lithium-Ionen-Technik für dieselbe Energiemenge benötigt werden.
..
„Theoretisch ist Silizium das beste Material für Anoden in Akkus“, schwärmt Hansen, „und es ist eine nahezu unbegrenzte, kostengünstige Ressource.“ Ein zusätzlicher Sicherheitsaspekt: Falls die Siliziumanode Feuer fangen sollte, wirkt entstehendes Siliziumdioxid flammhemmend – ein ganz anderer Effekt als bei einer Graphitanode. Die Ladungskapazität des Materials ist bei Weitem höher als die von Kohlenstoff, und damit auch von Graphit. Auch der 10- bis 15-Prozent-Anteil Silizium in den Graphitanoden wiederaufladbarer Batterien stellt nur einen kleinen Schritt in Richtung der reinen Siliziumanoden dar. Allerdings nimmt 100-prozentiges Silizium beim Aufladen besonders viele Lithium-Ionen auf und dehnt sich dann um 400 Prozent aus. Dabei droht der poröse Stoff zu zerbrechen, die Lebensdauer einer derartigen Anode wird zum kritischen Faktor.
Die technische Lösung dieses Problems hat Hansen in ihrer Doktorarbeit beschrieben: Durch gezieltes Strukturieren der Oberfläche auf Mikroebene kann das Speicherpotenzial voll ausgeschöpft werden. Die Kieler setzen jetzt auf Silizium in Form feiner Mikrodrähte, die nebeneinander auf der Materialoberfläche aufragen. Diese können sich in der Breite ausdehnen und später wieder einschrumpfen, ohne dass das Material Schaden nimmt – offenbar 500-mal und häufiger.
Gemeinsam mit dem Kooperationspartner Rena Technologies GmbH,
.. will das Kieler Team die Forschungsergebnisse nun schnell in einer industriellen Anwendung umsetzen. Daneben laufen die Forschungen und die Weiterentwicklung am Gegenpart zur Anode weiter: Mit einer Schwefelkathode wollen die Kieler ihre Neuentwicklung ergänzen und die Batterietechnik der Zukunft komplettieren. „Eine Schwefelkathode bietet ihrerseits die maximal mögliche Speicherkapazität“, unterstreicht Hansen. Am Ende streben die Forscher eine Lösung an, für die obendrein keine seltenen Erden mehr in der Batterietechnik eingesetzt werden müssen.'
www.heise.de/ct/ausgabe/2018-11-Silizium...hnfacher-Speicherkapazitaet-4040651.html
----

Hier ist auch noch was (das Video ist ganz interessant):
www.uni-kiel.de/hannovermesse/de/programm/dienstag-24-4.2018/siliziumbatterie


@Dexter, mit den Akku-Briten (Paste) hat das sehr sicher nichts zu tun (nicht daß es eine ähnliche Technologie ist; ich weiß es nicht mehr)?

140-160km pro Akkuladung, und wie erreichen wir das?
Gemäß dem Motto: "Es ist mir egal ob die Katze schwarz oder weiß ist, Hauptsache sie fängt Mäuse." DENG

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

  • dexter
  • dexters Avatar
  • Moderator
  • Moderator
  • Beiträge: 6026
  • Dank erhalten: 4195
10 Jul 2018 22:17 #153136 von dexter
Li-Ion, Siliziumanode (statt Graphit) Sandra Hansen Uni Kiel
Ne, mit den Homebrew-Graphen-Briten hat das nichts zu tun, die gehen in Richtung Kohlenstoff-Kohlenstoff.

Michael

Twike 3 (2001) … Emco Novum (2009) … Twizy 80 (2012) … Mii electric+ (2020)

dexters-web.de

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

   Become a Patron