E-Autos haben gegen\u00fcber Kraftstoffautos bis dato einen gro\u00dfen Nachteil \u2013 dieser betrifft die kurze Reichweite, wobei in den K\u00f6pfen der Kunden noch immer veraltete Zahlen rumschwirren d\u00fcrfen, und nur selten jemand von Berlin aus mit der F\u00e4hre in tiefste Schweden will. Da ist ein Mietwagen letztlich die sinnvollere L\u00f6sung. <\/p>\n\n\n\n
Fakt ist: Ein Akku mit der Energiekapazit\u00e4t eines Benzintanks w\u00fcrde das Problem l\u00f6sen und die Attraktivit\u00e4t von E-Autos steigern. Als vielversprechend gelten Lithium-Luft-Batterien wegen ihrer hohen theoretischen Energiedichte. Aber bei der praktischen Umsetzung von Lithium-Luft-Akkumulatoren gibt es diverse Schwierigkeiten, weshalb dieser Akkutyp sich noch im Forschungsstadium befindet.
Die Technologie ist bereits seit Jahren Thema verschiedener Forschungsarbeiten, weil Lithium-Luft-Batterie bezogen auf das Gewicht eine besonders hohe Energiedichte erreichen k\u00f6nnte. Damit w\u00fcrden Elektroautos mehr Reichweite ohne zus\u00e4tzliches Gewicht erhalten. Elektrofahrzeuge haben derzeit mit einem vollen Akku eine Reichweite von etwa 160 Kilometern. Wobei die derzeitig gr\u00f6\u00dfte Reichweite eines Elektroautos mit einer einzigen Akkuladung nach Herstellerangaben schon bei 600 Kilometern liegt, die Geringste allerdings wirklich bei 120 Kilometern. Mit einem Lithium-Luft-Akku ist eine Reichweite von 640 bis 800 Kilometern m\u00f6glich. Damit werden Lithium-Luft-Batterien m\u00f6glicherweise zu einem der wichtigsten Energietr\u00e4ger f\u00fcr die Zukunft. Anlass zur Hoffnung geben die neuesten Forschungsergebnisse aus Japan.<\/p>\n\n\n\n
Lithium-Ionen-Akku versus Lithium-Luft-Akku<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ein gravierender Unterschied der beiden Akkutypen besteht in der Energiedichte. Die gravimetrische Energiedichte gibt dar\u00fcber Auskunft, wie viel Energie pro Masse gespeichert werden kann. In der Praxis bedeutet eine hohe Energiedichte gro\u00dfe gespeicherte Energiemenge bei geringem Gewicht. Die Einheit ist Kilowattstunden pro Kilogramm. \u00dcber ein Drittel der derzeitig am Markt befindlichen E-Autos wiegt mehr als zwei Tonnen. Das hohe Eigengewicht von Elektroautos ist ein wirkliches Problem und ma\u00dfgeblich durch das Gewicht der Akkus bedingt.<\/strong> Die neuen Akkus sind bei gleicher Leistung um mehr als die H\u00e4lfte leichter.<\/strong> Derzeit sind sie jedoch f\u00fcr den Einsatz in Elektroautos noch zu gro\u00df. Lithium-Luft-Akkus sind nicht die einzigen Metall-Luft-Batterien, an denen geforscht wird. In diese Gruppe geh\u00f6ren beispielsweise auch die Aluminium-Luft-Batterie, die Natrium-Luft-Batterie oder die Zink-Luft-Batterie, die als Knopfzelle beispielsweise in H\u00f6rger\u00e4ten verwendet wird. Das gr\u00f6\u00dfte Potenzial sehen Forscher bei der Lithium-Luft-Technologie. Durch die Reaktion von Sauerstoff aus der Luft mit Lithium wird Energie freigesetzt. Und Lithium weist das h\u00f6chste elektrochemische Potenzial bei den Metallen auf. Jedoch gibt es noch einige Schwachstellen.<\/p>\n\n\n\n Nachteile und Vorteile der neuen Technologie<\/strong><\/p>\n\n\n\n Derzeit hat die neue Technologie noch einige Schwachstellen. Dazu z\u00e4hlt die kurze Lebensdauer der Batterie. Prinzipiell h\u00e4tten Lithium-Luft-Batterien das Potenzial f\u00fcr eine hohe Zyklenzahl und eine lange Lagerf\u00e4higkeit. Die Realit\u00e4t sieht derzeit aber noch anders aus. F\u00fcr die Experten ist es wichtig, verschiedene chemische und physikalische Prozesse, die die Lebensdauer von Lithium-Luft-Akkus und ihre Kapazit\u00e4t einschr\u00e4nken, in den Griff zu bekommen. Der in Japan entwickelte Prototyp erreichte eine Lebensdauer von zehn Entlade- und Ladezyklen \u2013 was als erster gro\u00dfer Erfolg verbucht wurde, aber nat\u00fcrlich \u00fcberhaupt nicht alltagstauglich ist. Neben der Lebensdauer ist auch beim Zeitfaktor noch einiges zu verbessern. So dauerte beim Prototyp der Ladevorgang etwa 10 Stunden und war mit h\u00f6herem Energieaufwand als bei herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Akkus verbunden. Zudem sind die verwendeten Materialien noch zu teuer f\u00fcr den Einsatz in der Praxis. Vergleichst du eine Lithium-Ionen-Batterie mit einem anderen Akku, so ist diese umweltfreundlicher und auch sicherer. Bei Lithium-Luft-Akkus ist die Gefahr der Dendritenbildung vermindert. Dendriten verursachen Br\u00e4nde oder f\u00fchren zu Explosionen von Akkus. Diese kristallinen Ablagerungen k\u00f6nnen sich beim Laden bilden. Ein Nachteil von Lithium-Luft-Akkus ist eine geringe Recyclingf\u00e4higkeit aufgrund der Bildung von irreversiblen Lithiumverbindungen. Durch niedrige Sauerstoffl\u00f6slichkeit und hohe Wasserl\u00f6slichkeit gehen Elektrolyte durch Verdampfung verloren.<\/p>\n\n\n\n Zukunft des E-Autos<\/strong><\/p>\n\n\n\n Das Forschungsteam sieht in seiner neu entwickelten Lithium-Luft-Batterie aber trotzdem einen gro\u00dfen Schritt auf dem Weg zur praktischen Anwendung. Von besonderer Bedeutung ist dabei die erreichte Energiedichte von 500 Wattstunden pro Kilogramm. Sie ist um das f\u00fcnf- bis zehnfach h\u00f6her als bei einem Lithium-Ionen-Akku.<\/strong> Zu den wesentlichen Aufgaben, die noch bew\u00e4ltigt werden m\u00fcssen, z\u00e4hlt eine Verbesserung des Ladevorgangs. Das Forscherteam hat es sich zum Ziel gesetzt, den neuen Energietr\u00e4ger innerhalb von f\u00fcnf bis zehn Jahren zur Marktreife weiterzuentwickeln. Mit der neuen Batterietechnik sind dann Reichweiten wie bei Verbrennern m\u00f6glich. Und auch deinem Umstieg auf ein Elektroauto steht dann nichts mehr im Wege, falls du derzeit Bedenken bez\u00fcglich der Reichweite hast.<\/p>\n\n\n\n Foto von Kindel Media<\/a><\/strong> von Pexels<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" E-Autos haben gegen\u00fcber Kraftstoffautos bis dato einen gro\u00dfen Nachteil \u2013 dieser betrifft die kurze Reichweite, wobei in den K\u00f6pfen der Kunden noch immer veraltete Zahlen rumschwirren d\u00fcrfen, und nur selten jemand von Berlin aus mit der F\u00e4hre in tiefste Schweden will. Da ist ein Mietwagen letztlich die sinnvollere L\u00f6sung. 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