Layout des Energiespeicherfelds für chemische Batterien

„Die Überlegung, dass keramische Festkörper-Elektrolyte eine viel­ver­sprechende Alter­native für herkömm­liche Flüssig-Elektrolyte in Batterien und Akkumu­la­toren sein könnten, ist in der Material­wissen­schaft nicht neu", erklärt Daniel Mutter vom Fraun­hofer-IWM.Im Vergleich zu herkömm­lichen Flüssig-Elektrolyten sind Festkörper-Elektrolyte sicherer im laufenden

Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?

sind elektrochemische Energiespeicher, in denen die Zellreaktion kontinuierlich ablaufen kann, beispielsweise Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien. Elektrostatische und induktive Speicher nutzen die Energie elektrischer oder magnetischer Felder zur Speicherung.

Welche Bedeutung haben elektrochemische Speichersysteme?

Elektrochemische Speichersysteme werden in Zukunft immer größere Bedeutung gewinnen, ob für die mobile Energieversorgung von immer anspruchsvoller und kleiner werdenden Mobiltelefonen oder Computern, von Elektrowerkzeugen und Elektroautos oder gar in noch größerer Dimension für die stationäre Speicherung von erneuerbaren Energien.

Wie beeinflusst der Stromverlauf die Batteriekapazität?

Wegen der Überspannungen und der elektrochemischen Abläufe in der Zelle ist die Batteriekapazität vom Stromverlauf abhängig. Mithilfe eines elektrischen Ersatzschaltbildes kann man die statischen und dynamischen Effekte der Spannung an den Klemmen einer Batterie modellieren.

Wie hoch ist die Energieeffizienz einer Batterie?

Dadurch wird die Energieeffizienz theoretisch auf rund 92 % begrenzt. Praktisch ausgeführte Systeme liegen noch deutlich darunter und haben typisch um 70 % Zyklus-Wirkungsgrad. Vorteilhaft ist, dass diese Batterie in einem weiten Temperaturbereich bis −20 °C eingesetzt werden kann.

Was ist die Leerlaufspannung einer Batterie?

Die Leerlaufspannung der Batterie ist die Differenz aus anodenseitiger und kathodenseitiger Leerlaufspannung. Eine Lithium-Ionen-Batterie wird stets zwischen einer unteren Spannungsgrenze Umin und einer oberen Spannungsgrenze Umax betrieben. Der daraus resultierende Betriebsbereich ist in . 6.11 grau markiert.

Was ist eine Roadmap für Hochenergie-Batterien?

Je nach Zellchemie, -geomet-rie und -format besitzt die Zelle eine andere Energiedichte und weist eine unterschiedliche Lebensdauer und Sicherheit auf.18 Somit sind in einer Roadmap für Hochenergie-Batterien die Ent-wicklungen sowohl der Zellchemien, -komponenten, -formate bis hin zur Bewertung des Gesamtsystems zu betrachten.