Könnte die Lithium-Schwefel-Batterie der University of Michigan der Durchbruch für Elektrofahrzeuge sein, auf den gewartet wurde?
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Na, hat Mercedes-Benz letzte Woche nicht den Fuchs unter die Hühner gelassen? Scheinbar aus dem Nichts – der deutsche Luxusautohersteller war nicht gerade an der Spitze der Elektrofahrzeugtechnologie, oder? – es heißt, es habe einen Weg gefunden, ein Serienauto mit 1.000 Kilometer Reichweite herzustellen. Oh, der EQXX ist immer noch nur ein Konzept und wird nicht vor mindestens 2024 fertig sein – und wahrscheinlicher 2025, wenn die Batteriegötter nicht lächeln – aber 1.000 Klicks mit einer einzigen Ladung sind trotzdem verdammt erstaunlich.
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Das Interessanteste ist, dass Stuttgart mit den ältesten Upgrades der Automobiltechnologie zu diesem ausgefallenen Anspruch gefunden hat: Leichtbau und Verbesserung der Aerodynamik des EQXX, sodass der eiförmige Kompakte rutschiger als eine Träne ist. Oh, die deutschen Ingenieure haben auch einen Weg gefunden, die Batterie mit Luft zu kühlen, aber dabei geht es mehr um Gewichtsreduzierung als um einen großen Durchbruch in der Batteriechemie oder -leistung.
Tatsächlich sind die 100 Kilowattstunden Lithium-Ionen des EQXX kaum etwas Neues und verblassen im Vergleich zu den 200-Kilowattstunden-Monstern, mit denen der elektrifizierte Hummer von GMC und andere jetzt prahlen. Was noch wichtiger ist, ist, dass es kein schweres Flüssigkeitskühlsystem an Bord gibt – die neue Batterie von Mercedes wiegt 495 Kilogramm im Vergleich zu den 630 kg des ähnlich großen Porsche Taycan – und wie der superrutschige Luftwiderstandsbeiwert von 0,17 des EQXX ein F1-Auto eifersüchtig machen würde .
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Aber der kleine Merc hat Grenzen. Effizienz, nicht Leistung oder Zellenergiedichte, da der Fokus von Mercedes liegt, sind nur 204 PS an Bord; die Höchstgeschwindigkeit beträgt nur 140 Stundenkilometer; und das Laden ist auf nur 100 kW begrenzt, ein Viertel des 350-kW-Ladens, das sich schnell zur Norm entwickelt. Wie gesagt, es ist Automotive Technology 101, wenn auch nicht kunstvoll angewendet.
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Mercedes-Benz stellt den Vision EQXX mit 1.000 km elektrischer Reichweite vor
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Laut Test zeigt der Batteriestart, dass er die Reichweite eines Tesla verdoppeln kann
Vielleicht spannender, zumindest aus Sicht der langfristigen Entwicklung, ist die neueste Batterietechnologie von ONE – Our Next Energy Inc.. Wie viele der neuesten High-Tech-Lithium-Ionen-Zellen verwendet ONE kein Graphit mehr für seine Anode, sondern enthält etwas Energiedichteres. Aktuelle Spekulationen gehen davon aus, dass sie etwas auf Siliziumbasis oder vielleicht Lithiummetall verwenden. Vielleicht noch wichtiger ist, dass sie die Zellen im Akkupack anders anordnen. Das neueste Patent von ONE offenbart prismatische Zellen – effizienter als die berühmte zylindrische Version von Tesla – die mehr Lithium-Ionen in den gleichen Raum drängen können. Gemäß Nur Automatik , diese „Widder“-Batterien packen 287 Wattstunden pro Liter, eine 10-prozentige Verbesserung gegenüber Teslas 260 wH/L.
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Viel spannender ist jedoch das Gemini-Projekt von One, das dank einer Formulierung mit doppelter Chemie diese Zahl verdoppelt. Obwohl die genauen Formulierungen nicht veröffentlicht wurden, sagt ONE, dass ein Teil der Batterie für Energiedichte und Langstreckenspeicherung optimiert ist; und ein anderer handhabt hohe Leistungslasten. Mit anderen Worten, die erste Batterie sorgt dafür, dass das Auto effizient vorankommt, und wenn ihm der Stau ausgeht – beim starken Beschleunigen, beim Herauffahren steiler Hügel usw. – setzt die zweite mit einem Supercharger-Effekt ein. Es muss funktionieren. ONE behauptet, die Gemini seien so kompakt, dass sie eine 200-kWh-Version in den gleichen Raum einbauen konnten, den ein Tesla für die 100-kWh-Batterie nutzt, die sein Model S Long Range antreibt, und sie schafften unglaubliche 1.400 Kilometer bei konstanten 90 km/h .
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Selbst das verblasst mit dem Neuesten von der University of Michigan. Anstatt nur die Energiekapazität von Tesla zu verdoppeln, InceptiveMInd sagt, dass ein Forscherteam unter der Leitung von Nicholas Kotov, Professor für Chemieingenieurwesen an der U of M, eine Lithium-Schwefel-Batterie entwickelt hat, die die Energiedichte von Lithium-Batterien verfünffachen könnte.
Nun, Lithium-Schwefel und seine Fähigkeit, die Reichweite erheblich zu erweitern, sind nichts Neues. Revolutionär ist, wie es Kotov und seinem Team gelungen ist, die Chemie praxistauglich zu machen. Frühere Versuche mit der Lithium-Schwefel-Kombination haben ziemlich schnell an Kapazität abgenommen, weil kleine Lithium- und Schwefelmoleküle sich lösen und sich jedes Mal, wenn die Batterie geladen wird, an die Anode heften. Dank eines neuen np-ANF-Separators, von dem das Team behauptet, dass er von biologischen Membranen inspiriert ist, wird dieser Fluss gestoppt und die Batterie behält ihre Kapazität für mehr als 1.000 Zyklen, was etwa 10 Jahren emissionsfreiem EV-Betrieb entspricht.
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Als Batterie sagt Kotov, dass Lithium-Schwefel „nahezu perfekt“ ist und in der Lage ist, die Temperaturextreme des Automobillebens zu bewältigen, von der Hitze des Ladens unter einer glühenden Phoenix-Sonne; zu der Kälte von, naja, dem riesigen Schneesturm, der die Ostküste lahmlegt, während ich dies tippe. Schwefel ist auch reichlicher vorhanden als das Kobalt, das in den meisten Batterieformulierungen verwendet wird, was die Herstellung sowohl billiger als auch nachhaltiger macht.
Und wenn Berichte stimmen, dass Energiedichten 1 kW/kg erreichen könnten, würde das bedeuten, dass die Batterie in diesem EQXX Mercedes so trompetend nur 100 Kilogramm wiegen würde, nicht 495 kg. Stellen Sie sich dann seine Reichweite vor.