Samsung-Graphen-Akkus: 0–80 Prozent in 10 Minuten und sie lieben es warm!
In der Zeitschrift Nature teilten Wissenschaftler von Samsung SDI ihre Forschung zu Batteriezellen mit einer mit Graphenkugeln beschichteten Kathode (GB-NCM). Die Ergebnisse sind vielversprechend: Die Batterien halten hohen Temperaturen stand, haben eine sehr hohe Energiespeicherdichte und können sofort wieder aufgeladen werden.
Inhaltsverzeichnis
- Warum laden Elektroautos so langsam?
- Graphenbatterien Samsung SDI GB-NCM
In einer aktuellen Pressemitteilung zum Shell-Beitritt zu IONITY versprach Shell, Batterieladegeräte (DC und DC) mit einer Leistung von mehreren hundert Kilowatt (kW) zu installieren. Jedoch Das Ladegerät ist nur ein Teil des Puzzles. Das Auto muss diese Kraft aufnehmen – und da fängt die Treppe an..
Oberhalb von 150-200 kW erhitzen sich die Batterien so schnell, dass die Kühlsysteme sie nicht kühlen können. Dies führt zu einer Erhöhung der Anzahl der Lithiumfäden im Inneren und zu einer schnellen Degradation der Zellen, was die Batteriekapazität drastisch verringert.
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Daher werden moderne Fahrzeuge mit einem Gleichstrom (DC) von maximal 120 kW (bald: 150 kW) geladen, um die Batterie nicht zu beschädigen. Deshalb arbeiten Wissenschaftler an Batterien, die deutlich höheren Ladeleistungen und Temperaturen standhalten.
Graphenbatterien Samsung SDI GB-NCM
Samsung SDI-Graphenbatterien sind eigentlich klassische Lithium-Ionen-Batterien mit Nickel-Kobalt-Mangan-Elektrode (NCM) mit einer Verbesserung: Graphenkugeln auf der Oberfläche. Diese Strukturen sind rechts in Nahaufnahme dargestellt:
Mit Graphen Samsung SDI-Akkus haben eine Energiedichte von 800 Wattstunden pro Liter (Wh/l)., das sind die ungefähren Kosten der NCM 811-Zellen der nächsten Generation, die nach 2021 auf den Markt kommen sollen.
Gleichzeitig behalten die Akkus nach 78,6 Lade-/Entladezyklen bei Temperaturen zwischen 500 und 0 Grad Celsius 60 % ihrer Kapazität. Es ist noch nicht vorbei: Angereichert mit Graphenperlen Batterien lieben eindeutig Wärme!
Bei 60 Grad haben sie eine höhere Energiespeicherdichte und sind somit geräumiger.: 444 Wattstunden pro Kilogramm einer Zelle bei 60 Grad gegenüber 370 Wattstunden pro Kilogramm bei 25 Grad! Das Aufwärmen der Batterie während des Ladevorgangs kommt dem Fahrer also zugute.
Aber das ist noch nicht alles: Die Akkus halten auch Hochleistungsladungen stand. Bei 5 Grad Celsius war es möglich, den Akku in weniger als 0 Minuten von 80 auf 10 Prozent aufzuladen!
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