Unter perfekten Bedingungen könnten Akkus Jahrtausende halten

Neben der Spannung senkt vor allem die Betriebs- und Lagertemperatur die Lebensdauer. Hohe Temperaturen beschleunigen chemische Vorgänge. Schon 10 Grad Celsius mehr können Reaktionsgeschwindigkeiten mehr als verdoppeln, was vor allem die störenden Nebenreaktionen betrifft, durch die immer weniger Lithium für das Laden des Akkus zur Verfügung steht. Umgekehrt können die Akkus mit LiFSI und stabileren Kathodenmaterialien höheren Temperaturen über längere Zeit widerstehen.

Stellenmarkt
  1. IT Business Consultant (m/w/d)
    Mainova AG, Frankfurt am Main
  2. C++ Framework Developer (m/f/d)
    Elektrobit Automotive GmbH, Braunschweig
Detailsuche

Der letzte wichtige Faktor ist das richtige Ladeverhalten, wofür vor allem das Batteriemanagementsystem verantwortlich ist. Wird ein Akku zu schnell geladen, kann das Lithium nicht in das Graphit eindringen und wird stattdessen außerhalb des Graphits als Metall abgeschieden. Innerhalb des Graphits ist das Lithium vor schädlichen Reaktionen mit dem Elektrolyt geschützt, während Lithiummetall außerhalb des Graphits zu unlöslichen Lithiumsalzen reagiert und damit dem Akku verloren geht.

Bei kühlen Temperaturen könnten Akkus Jahrtausende halten

Wie schnell zu schnell ist, hängt von der Temperatur und dem Alter des Akkus ab. Bei höheren Temperaturen kann das Lithium schneller ins Graphit eindringen. Für die Tests, die hauptsächlich den Einsatz als stationärer Speicher simulieren sollen, wurden die Akkus über zwei bis drei Stunden geladen. In älteren Akkus führen unvermeidliche Schäden in der Struktur des Graphits dazu, dass der Widerstand steigt und die mögliche Ladegeschwindigkeit sinkt. Das Batteriemanagement muss ein zu schnelles Laden unter allen Umständen verhindern, wenn der Akku seine maximale Lebenszeit erreichen soll.

Unter perfekten Bedingungen und 10 Grad Celsius Betriebstemperatur sollten selbst LFP-Akkus den Messungen zufolge knapp 100 Jahre lang täglich geladen und entladen werden können und etwa 30 Jahre bei 20 Grad Celsius. Unter ähnlichen Bedingungen und der gleichen Ladespannung von 3,65V sollte NMC532 theoretisch sogar über 1.000 Jahre und bei 10 Grad etwa 10.000 Jahre durchhalten können, speichert mit 3,65V aber deutlich weniger Energie. Mit 3,8V soll die Lebensdauer 100 Jahre übertreffen können, solange die Temperaturen niedriger als 27 Grad Celsius liegen.

LFP-Akkus sind massentauglicher

Golem Karrierewelt
  1. Deep-Dive Kubernetes – Observability, Monitoring & Alerting: virtueller Ein-Tages-Workshop
    22.09.2022, Virtuell
  2. Automatisierung (RPA) mit Python: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    03./04.11.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Praxisrelevant wird der Aufwand hauptsächlich durch die Langlebigkeit bei hohen Temperaturen, die bei 50 Grad Celsius oft nur Monate beträgt, aber mit entsprechender Optimierung auch Betriebsdauern von mehr als einem Jahrzehnt erlauben. Für einen schnellen Ausbau von Netzspeichern im großen Maßstab dürften dennoch LFP-Zellen unter kontrollierten Temperaturbedingungen die bessere Wahl sein, um den Rohstoffverbrauch zu senken.

Erneuerbare Energien und Klimaschutz: Hintergründe - Techniken und Planung - Ökonomie und Ökologie - Energiewende (Deutsch)

Dahn spekuliert, dass die höhere Langlebigkeit der NMC-Kathoden gar nicht an der Kathode selbst liegt, sondern in den Akkus bislang unerkannte Nebenreaktionen auftreten, die der Graphit-Anode eine höhere Langlebigkeit verleihen. Dann könnte eine Mischung aus LFP und NMC hohe Langlebigkeit und niedrigen Rohstoffverbrauch mit sich bringen. Aber dazu werden weitere Untersuchungen benötigt, bis zu deren Ende die Akkutechnologie weiter fortgeschritten sein wird.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Mit Lithium in der Kathode ist wie beim Jenga-Turm
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3


Dwalinn 17. Jun 2022 / Themenstart

beides Ich finde es cool das etwas so lange halten kann aber abgesehen von ein paar...

Dwalinn 17. Jun 2022 / Themenstart

Fakt ist das übliche AKWs so teuer sind und so hohe Risiken haben (vor allem...

Fwk 14. Jun 2022 / Themenstart

Das gilt fur alle akkus, das hat an sich nichts mit e-autis zutun, das sollte man auch...

Kommentieren



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Return to Monkey Island
Gameplay-Trailer zeigt neuen Guybrush Threepwood

Das dürfte nicht nur für Begeisterung sorgen: Erstmals ist Gameplay aus dem nächsten Monkey Island zu sehen - und die Hauptfigur.

Return to Monkey Island: Gameplay-Trailer zeigt neuen Guybrush Threepwood
Artikel
  1. Raumfahrt: US-Raumfrachter Cygnus führt ISS-Bahnkorrektur durch
    Raumfahrt
    US-Raumfrachter Cygnus führt ISS-Bahnkorrektur durch

    Der Westen kann auch ohne russisches Raumfahrzeug Bahnkorrekturen der ISS durchführen.

  2. WIK: Netzausbausteuer für Netflix und Co. schadet den Nutzern
    WIK
    Netzausbausteuer für Netflix und Co. schadet den Nutzern

    Werden Contentanbieter wie Netflix in Europa gezwungen, sich am Netzausbau zu beteiligen, schadet das am Ende den Nutzern. Das ergibt eine Analyse des WIK.

  3. Subventionen: Lindner will lieber Kitas als Elektroautos fördern
    Subventionen
    Lindner will lieber Kitas als Elektroautos fördern

    In der Debatte um die künftige Förderung von Elektroautos legt Finanzminister Christian Lindner nach. Die Kritik lässt nicht lange auf sich warten.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Top-TVs bis 57% Rabatt • PS5 bestellbar • MindStar (Palit RTX 3080 Ti 1.099€, G.Skill DDR5-5600 32GB 189€) • Lenovo 34" UWQHD 144 Hz günstig wie nie: 339,94€ • Corsair Wakü 236,89€ • Top-Gaming-PC mit AMD Ryzen 7 RTX 3070 Ti 1.700€ • Alternate (Team Group SSD 1TB 119,90€)[Werbung]
    •  /