Lithiumbatterien bei minus 70 Grad werden erfunden

Chinesische Wissenschaftler haben eine Lithiumbatterie entwickelt, die bei minus 70 Grad Celsius betrieben werden kann und eines Tages in extrem kalten Regionen der Erde und sogar im Weltraum eingesetzt werden kann.

Die neue Batterie, die vom Team von Xia Yongyao an der Fudan-Universität in China entwickelt wurde, verwendet Ethylacetat, das einen niedrigen Gefrierpunkt hat und bei extrem niedrigen Temperaturen Strom leitet, als Elektrolyt und zwei organische Verbindungen, PTPAn-Kathode und PNTCDA-Anode, als Elektroden Laut einer Studie, die in der neuesten Ausgabe von Joule, einer amerikanischen Zeitschrift für Energiewissenschaft, veröffentlicht wurde.

Elektrolyt ist ein chemisches Medium, in dem sich Ionen zwischen zwei Elektroden bewegen, aber die elektrochemische Reaktion an der Verbindung von Elektrolyt und Elektrode ist bei niedriger Temperatur schwer aufrechtzuerhalten.

Im Gegensatz zu den in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Elektroden verwenden die Elektroden organische Verbindungen, die nicht auf einem "Implantationsprozess" beruhen. Die Forscher sagten, dass keine Lithiumionen in die Molekülmatrix der Elektrode eingebettet werden müssen, was den Implantationsprozess verlangsamt bei niedrigen Temperaturen.

"Der Ethylacetat-Elektrolyt und die organische Polymerelektrode ermöglichen es dem akku, bei extrem niedrigen Temperaturen von minus 70 Grad Celsius zu arbeiten", sagte Xia.

Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien arbeiten bei minus 20 Grad Celsius zu 50 Prozent und bei minus 40 Grad Celsius zu 12 Prozent. Extrem kalte Regionen wie Russland und Kanada haben Temperaturen unter -50 ° C. Im Weltraum können die Temperaturen bis zu -157 Grad Celsius fallen.

Herr Xia sagte, die neuen Batterien seien reichlich, billig und umweltfreundlich im Vergleich zu den Elektrodenmaterialien, die in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, von denen er erwartet, dass sie etwa ein Drittel so viel kosten.

Die Forscher erkennen jedoch an, dass die größte Herausforderung bei der Produktion der Batterien darin besteht, dass sie nicht so viel Energie pro Masseneinheit haben wie kommerzielle Lithium-Ionen-Batterien und dass der Herstellungsprozess optimiert werden muss. Dennoch glaubt Xia, dass es ein erhebliches Anwendungspotential hat.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.