Alle Artikel mit dem Schlagwort: Schwefel

Sehr leicht und kostengünstig sollen die neuen Massif-Akkuzellen aus Schwefel und Silizium werden. Foto: Fraunhofer-IWS

Schwefel und Silizium sollen Akkus mehr Kraft geben

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Fraunhofer Dresden arbeitet an Festkörperakkus für mehr Reichweite Elektrovehikeln Dresden, 29. April 2023. Sächsische Fraunhofer-Forscher versuchen weiter, Schwefel-Akkus doch noch zur Marktreife zu bringen. Dafür hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) nun gemeinsam mit weiteren Partnern das Projekt „Materialinnovationen für Schwefel-Silizium-Festkörperbatterien“ (Massif) gestartet. Es zielt auf Festkörper-Akkumulatoren, die Schwefel statt des kritischen Elements Kobalt als Kathoden-Material einsetzt und Silizium für die Anoden verwendet. Damit wollen die Massif-Forscher auf gewichtsorientierte Energiedichten um die 350 Wattstunden pro Kilogramm kommen – etwa doppelt soviel, wie die meisten Lithium-Ionen-Akkus heute hergeben. Das geht aus einer IWS-Mitteilung hervor.

Eine Batteriezelle und daneben ein Schälchen Schwefel - die Dresdner Forscher und ihre Partner setzen große Hoffnungen in ihre Schwefel-Feststoffakkus. Foto: Fraunhofer IWS

Dresdner Forscher entwickeln Schwefel-Festakkus für Elektroflugzeuge

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Konsortium arbeitet an besondere sicheren und billigen Speichern mit hoher Energiedichte Dresden, 5. August 2021. Um eine elektrische Luftfahrt zu ermöglichen, arbeitet derzeit ein Konsortium unter Dresdner Führung an einer neuartigen, weitgehend brandsicheren und besonders billigen Schwefel-Feststoffbatterie. Die soll solch eine hohe Energiedichte haben, dass damit nicht nur Drohnen und Luftschiffe, sondern auch Lufttaxis und ganze Flugzeuge abheben können. Das geht aus einer Mitteilung des federführenden Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden hervor. Das Bundesforschungsministerium fördert die „Entwicklung von Lithium-Schwefel Feststoffbatterien in mehrlagigen Pouchzellen“ (Solis) mit 1,8 Millionen Euro.

So stellt sich der Thales-Konzern die Fusion aus Luft- und Raumfahrt vor: Pseudosatelliten wie dieser "Stratobus" sollen in der Stratosphäre kreuzen - und brauchen dafür weit bessere Energiespeicher als heute verfügbar. Visualisierung: Thales Alenia Space / E. Briot

Schweflige Superbatterien für stolze Stratobusse

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Forscher aus Dresden und Australien entwickeln Schwefel-Batterien mit enormer Energiedichte. Clayton/Dresden, 8. Januar 2020. Wenn es nach den Vordenkern von Google, Thales, Esa und anderen Visionären geht, kreuzen bald wieder stolze Luftschiffe weit oben über unseren Köpfen. Nur werden die wohl nicht Zeppeline heißen und Passagiere über den Atlantik bringen: Der französische Technologiekonzern Thales und die europäische Raumfahrt-Agentur Esa beispielsweise planen „Stratobus“-Luftschiffe, die von der Stratosphäre aus jeden Winkel der Welt mit dem Internet verbinden. Diese Luftschiffe sollen von Helium in der äußeren Schicht der Erdatmosphäre gehalten und elektrisch angetrieben werden. Den Strom dafür sollen die Pseudo-Zeppeline mit Solarzellen sammeln – und die Energie für die sonnenlosen Nachtreisen in neuartigen Lithium-Schwefel-Batterien speichern. Ingenieure aus Dresden und dem australischen Clayton haben nun gemeinsam frühe Prototypen solcher Hochleistungs-Akkus entwickelt.

Lithium-Schwefel-Energiespeicher und andere Batterien mit hoher Energiedichte sind ein Forschungsschwerpunkt am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) Dresden, an dem Kaskel auch tätig ist. Foto: Fraunhofer IWS

Höllischer Schub fürs Elektroauto

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Fraunhofer-Ingenieure aus Dresden entwickeln Schwefel-Batterien für mehr Reichweite Dresden, 27. Juli 2018. Um Elektroautos mehr Reichweite und Raumschiffen mehr elektrische Lebenszeit zu geben, setzen sächsische Fraunhofer-Forscher auf Schwefel. Genauer gesagt: Die Ingenieure am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) Dresden haben besonders leistungsstarke Batterien aus den Elementen Lithium und Schwefel entwickelt, außerdem besonders preiswerte Energiespeicher aus Natrium und Schwefel. Einige davon kommen in der Raumfahrt zum Einsatz, um Satelliten, die sehr lange im lichtlosen Erdschatten umhergondeln, den Energietod zu ersparen.

Fraunhofer-Testproduktion von neuartigen Batterien - darunter auch Lithium-Schwefel-Speicher - in Dresden. Foto: Heiko Weckbrodt

Fraunhofer testet Schwefelbatterien-Produktion mit Laser

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

30 % mehr Energiedichte in Batterien der nächsten Generation Dresden, 5. November 2017. Elektroautos wie auch Notebooks und Smartphones verwenden heute meist Lithium-Ionen-Batterien als Energiespeicher. Als mögliche Nachfolge-Technologie gelten Lithium-Schwefel-Batterien. Erste Muster kommen auf fast ein Drittel Prozent mehr Speicherdichte. Das heißt, die speichern bei gleichem Gewicht rund 30 Prozent mehr Energie – wobei da noch Spielraum nach oben ist, glaubt man den Experten. Dresdner Fraunhofer-Forscher haben nun ein lasergestütztes Verfahren entwickelt, um Elektroden für diese neuen Batterien hochautomatisiert zuzuschneiden.

Schwefelakkus könnten E-Autos beflügeln, hoffen Fraunhofer-Forscher, wie diese künstlerische Illustration veranschaulicht. Abb.: Fraunhofer IWS

Doppelt soviel Reichweite für E-Autos mit Schwefel-Akku

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dresdner Fraunhofer-Forscher: Über 600 Wh/kg Energiedichte erreichbar Dresden, 27. September 2014: Mit neuartigen Schwefel-Akkus könnte die Reichweite von künftigen Elektroautos mehr als verdoppelt werden – bei gleichzeitig sinkenden Batterie-Preisen: Bereits jetzt zeichnet sich ab, dass Akkumulatoren mit nanostrukturierten Schwefel-Kathoden Energiedichten von über 600 Wattstunden je Kilogramm (Wh/kg) Speicher getrieben werden können, mehr als doppelt soviel wie bei heutigen Lithium-Ionen-Akkus, die maximal auf 250 Wh/kg kommen. Das haben Forscher des Dresdner Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) nach Kleinserien-Versuchen in ihrem Energiespeicher-Technikum eingeschätzt.

Schaubild eines Lithium-Schwefel-Akkus, der die aus Notebooks bekannten Lithium-Ionen-Batterien beerben soll. Solche und andere Systeme sollten eigentlich im Energie-Forschungszentrum RESET weiterentwickelt werden. Abb.: Fraunhofer IWS Dresden

Schwefel-Akkus und Supercaps: Woran Dresdner Energiespeicher-Forscher arbeiten

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dresden, 5. Februar 2014: Der rasante Ausbau der Ökoenergie-Erzeugung stellt die deutschen Stromnetze vor enorme Herausforderungen: Windkraftparks zum Beispiel stehen vor allem im Norden, die großen industriellen Stromverbraucher eher im Süden des Landes. Auch erzeugen Solarparks inzwischen bei Sonnenschein mehr Strom, als die Netze verkraften können. Solange letztere nicht ausgebaut werden, sind Zwischenspeicher gefragt. Und nicht zuletzt müssen auch für Elektroautos deutlich bessere Akkus her, da die meisten Modelle nur auf etwa 160 Kilometer Reichweite kommen – und eAutos damit de facto auf den Einsatz als Stadtmobile begrenzen. Hier nun im Kurzprofil ein paar Lösungsansätze, die an Dresdner Instituten und Firmen verfolgt werden:

Bund gibt 8 Mio. € für Dresdner Akku-Forschung

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dresden/Berlin, 14. Juni 2013: Das Bundesforschungsministerium fördert die Dresdner Arbeiten an neuen Energiespeichern für Elektroautos und andere Stromverbraucher in den kommenden drei Jahren mit weiteren acht Millionen Euro. Das teilte das Dresdner Frauenhofer-Institut IWS mit, das das entsprechende Forschungskonsortium „BamSa“ (Batterie – mobil in Sachsen) leiten wird.

Höllischer Turbo für das Elektroauto

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Dresdner Schwefel-Akku soll Reichweite verdoppeln Dresden, 3. April 2013: In den meisten Elektroautos, Computertelefonen und Notebooks liefern heute Lithium-Ionen-Akkus die Energie. Die sind allerdings recht teuer, schwer und können pro Akku-Kilogramm höchstens 250 Wattstunden speichern. Über 100 bis 200 Kilometer Reichweite kommt damit kaum ein E-Automobil hinaus. Ein neues Batterie-Design aus Dresden könnte dies bald ändern: Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) haben einen Lithium-Schwefel-Akkumulator konstruiert, der den alten Nachteil dieser Technologie – die recht kurze Lebensdauer – überwindet, aber billiger, leichter und leistungsfähiger als seine Lithium-Ionen-Brüder ist.