23. Februar 2024

Die erste vollständig wiederaufladbare Kohlendioxidbatterie

Die erste vollständig wiederaufladbare Kohlendioxidbatterie

Die Forscher haben einen Prototyp der ersten Lithium-Kohlendioxid-Batterie vorgestellt, die in 500 aufeinanderfolgenden Zyklen vollständig aufgeladen werden kann.

Lithium-Kohlendioxid-Batterien sindattraktive Technologie, da sie potenziell siebenmal mehr Energie speichern können als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Während ihres Betriebs entsteht jedoch Kohlenstoff, der nicht recycelt wird und sich nach und nach auf dem Katalysator ansammelt, der seine aktiven Zentren blockiert, die Diffusion von Kohlendioxid verhindert und startetZersetzung des Elektrolyten in geladenem Zustand. Dies führt letztendlich zum Ausfall des Gerätes.

In seiner experimentellen BatterieWissenschaftler der University of Illinois in Chicago haben mithilfe neuer Materialien das gründliche Recycling nicht nur von Lithiumcarbonat, sondern auch von Kohlenstoff gefördert. Sie verwendeten Molybdändisulfid als Kathodenkatalysator in Kombination mit einem Hybridelektrolyten, um die Einbindung von Kohlenstoff in den Kreislaufprozess zu unterstützen.

Während der Tests arbeitete der Akku 500 Zyklen lang effektiv mit einer festen Kapazität von 500 mAh / g, was viel höher ist als bei früheren Konstruktionen.

Diese Materialkombination bildet eine Einheitein Mehrkomponenten-Verbundwerkstoff statt einzelner Produkte, wodurch das Recycling effizienter wird. Laut dem Team arbeitete der Prototyp dank der neuen Kombination sehr effizient und lange, so dass diese Technologie in modernen Energiespeichersystemen eingesetzt werden konnte.

Die Forscher haben begonnen, den Entwicklungen in diesem Bereich mehr Aufmerksamkeit zu schenken, seit erst im August ein anderes Team die erste Eisen-Ionen-Batterie vorstellte.

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