Super Duper Superkondensatoren Könnten Die Revolution Von Elektroautos Beschleunigen

Es gibt Batterien und es gibt Superkondensatoren. Beide machen das Gleiche - speichern elektrische Energie. Akkus laden relativ langsam und entladen sich langsam. Superkondensatoren laden schnell auf und entladen sich schnell. Batterien können große Energiemengen speichern, Superkondensatoren eignen sich am besten, um kleinere Energiemengen zu speichern. Die Quintessenz ist, dass Batterien einige Dinge besser machen als Superkondensatoren und Superkondensatoren einige Dinge besser als Batterien.

In den kommenden Jahren könnten sogenannte Supercaps die Blei-Säure-Batterien ersetzen, die derzeit in allen Elektroautos verwendet werden, um Strom für Routinefunktionen wie das Betätigen von Türschlössern, die Bereitstellung der Innenbeleuchtung usw. zu speichern. Sie können Elektroautoherstellern auch erlauben, sie für die Dinge zu verwenden, die sie am besten können – schnelles Laden und Entladen – und gleichzeitig dem Hauptspeicher ermöglichen, das zu tun, was er am besten kann – das Auto viele emissionsfreie Meilen auf der Straße zu bewegen.

Wissenschaftler des University College London und der Chinese Academy of Sciences behaupten, einen neuen flexiblen Superkondensator auf Graphenbasis entwickelt zu haben, der sich sicher mit hoher Geschwindigkeit aufladen, eine Rekordmenge an Energie sammeln und lange speichern kann, so ein Bericht von TechExplorist. Ihre Forschung wurde am 17. Februar von der Zeitschrift Nature Energy veröffentlicht.

Der neue Superkondensator verwendet eine innovative Mehrschicht-Graphenelektrode. Es kann bis zu 180 Grad gebogen werden, ohne seine Leistung zu verlieren und benötigt keinen flüssigen Elektrolyten, was die Explosionsgefahr minimiert. Der vom Forschungsteam entwickelte Prototyp hat eine Energiedichte von 88,1 Wh pro Liter – das entspricht den besten Blei-Säure-Batterien. Ein typischer konventioneller Superkondensator hat heute eine Energiedichte von etwa 8 Wh pro Liter. [Hinweis: Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie weiter unten in der Story von Skeleton Technologies.] Darüber hinaus behaupten die Wissenschaftler, dass ihre Erfindung eine Leistungsdichte von 10.000 Watt pro Liter hat und 98,7% ihrer Kapazität nach 5.000 Lade-/Entladezyklen behält.

Das neue Gerät könnte die Batterien in Smartphones ersetzen und tragbare Internetgeräte mit Strom versorgen. Und weil sie viel leichter und kleiner ist als eine Blei-Säure-Batterie, könnte sie auch die 12-Volt-Standardbatterie ersetzen, die heute in allen Elektrofahrzeugen verwendet wird.

Wie bei allen Nachrichten über Energiespeicherung erfordert diese Geschichte einen Vorbehalt. Der neue Superkondensator ist lediglich ein Prototyp, was bedeutet, dass er kommerziell rentabel sein kann oder nicht. Ist dies der Fall, kann es mehrere Jahre dauern, bis es von den Fahrzeugherstellern akzeptiert wird. An dieser Stelle ist es eine Entwicklung, die es wert ist, beobachtet zu werden, während die EV-Revolution weitergeht.

Skeletttechnologien

Laut Bloomberg arbeitet Skeleton Technologies auch hart an fortschrittlichen Superkondensatoren, die traditionelle Blei-Säure-Batterien in Autos ersetzen könnten. CEO Taavi Madiberk gibt zu, dass Supercaps noch nicht die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien haben, glaubt aber, dass sich die Technologie ständig verbessert. Die Produkte seines Unternehmens haben derzeit eine Energiedichte von 60 Wh pro Liter. Sein Unternehmen sei bereits in Gesprächen mit mehreren Autoherstellern, die die sperrigen Blei-Säure-Batterien in ihren Autos abschaffen wollen, sagt er.

„Manchmal denken die Leute, Blei sei ein Problem der Vergangenheit, weil es mit Verbrennungsmotoren zusammenhängt, aber in der Praxis haben alle Elektrofahrzeuge 12-Volt-Blei-Säure-Batterien“, sagt Madiberk. „Wir arbeiten an einer praktikablen Alternative, um alle Blei-Säure-Batterien zu ersetzen.“1999 kosteten Lithium-Ionen-Batterien etwa 5.000 US-Dollar pro kWh. Heute kosten sie weniger als 200 US-Dollar pro kWh. [Tesla könnte heute auf Zellenebene bei oder unter 100 US-Dollar pro kWh liegen.] Madiberk glaubt, dass Superkondensatoren einen ähnlich schnellen Kostenrückgang erleben werden.

Superkondensatoren können zur Energierückgewinnung in regenerativen Bremssystemen verwendet werden, sagt James Frith, Analyst bei Bloomberg New Energy Finance, der sich auf Energiespeicherung konzentriert. „Das Interesse an Superkondensatoren war im Laufe der Jahre sehr groß. Das Problem ist, dass Lithium-Ionen-Batterien ziemlich schnell im Preis gefallen sind “, sagt er. „Es gibt definitiv viele Bereiche im Automobilmarkt, in denen sie Anwendung finden könnten.“

Wenn Tesla daran arbeitet, Superkondensatoren in seine Produkte aufzunehmen, werden sie definitiv Teil der Zukunft des elektrischen Transports sein, einem Bereich, in dem es fast täglich Verbesserungen zu geben scheint.