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Australische Wissenschaftler haben Batterien aus Diamantfilamenten berechnet, die dreimal effizienter sind als Lithium-Ionen

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Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020
Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020

Viele glauben, dass es in naher Zukunft keine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien gibt. Australische Wissenschaftler sind damit jedoch nicht einverstanden. Sie entdeckten die Möglichkeit, Energie in Bündeln von Kohlenstoffnanofasern (Diamantfilamenten) zu speichern.

Wie das mathematische Modell zeigt, sind solche Batterien mindestens dreimal effizienter als Lithium-Ionen-Batterien. Darüber hinaus haben sie absolute Sicherheit, da grundsätzlich kein Elektrolyt benötigt wird.

Was ist das Wesentliche der neuen Technologie?

Ingenieure am Queensland Institute of Technology haben eine neue Technologie beschrieben, nach der Energie in den feinsten Diamantsträngen akkumuliert und gespeichert wird. In diesem Fall wird Energie beim Verdrehen oder im Gegenteil beim Zusammendrücken dieser Fäden akkumuliert - das heißt, es wird ein Strahl gebildet.

Ein Beispiel für die Atomstruktur eines Kohlenstoffilaments.
Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020
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Beim Auflösen wird die angesammelte mechanische Energie freigesetzt.

Die Wissenschaftler beschrieben die gesamte Technologie in einem Artikel in der Zeitschrift Nature Communication.

Computersimulationen haben gezeigt, dass die Energiedichte eines hypothetischen Strahls aus Diamantfilamenten 1,76 MJ pro Kilogramm erreichen kann.

Und das ist nur dreimal so viel wie bei modernen Lithium-Ionen-Batterien.

Darüber hinaus sollte auch berücksichtigt werden, dass in mechanischen Speichersystemen überhaupt kein Elektrolyt vorhanden ist.

Simulation zur Analyse verschiedener Strukturen von Kohlefaserbündeln, wobei mechanische Energie im System gespeichert wird. Haifei Zhan et al. / Nature Communications, 2020

Dies bedeutet, dass die mechanische Batterie vollständig feuerfest ist.

Wo können diese Batterien eingesetzt werden?

Die Technologie ist natürlich interessant, aber es stellt sich sofort die Frage, wo sie in Zukunft angewendet werden kann.

So können, wie in der Forschungsgruppe angegeben, die mit dieser Technologie hergestellten Batterien sein Verwendung in medizinischen Geräten (z. B. in Herzschrittmachern), Luft- und Raumfahrtelektronik usw. P.

Warten wir auf die ersten wirklich funktionierenden Laborproben und dann können wir genauer auf das Projekt eingehen. In der Zwischenzeit bleibt nur noch zu warten.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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