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ENERGIESPEICHERN

Die verschiedenen Batterie- und Akkumulatorentypen (XXII)

Zink-Mangan-Batterie


Bei der klassischen Zink-Mangan(Mangandioxid)-Batterie, die auch als Laclanché-Element und als Zink-Kohle-Batterie bekannt ist, ragt als Elektrode ein Stab aus zusammengepreßtem Manganoxid (MnO2), Graphit und Schlacke in den Elektrolyten aus einer mit Gelatine verfestigten hochkonzentrierten NH4Cl-Lösung, wobei der umhüllende Zinkblechzylinder die Rolle der zweiten Elektrode spielt.

Dieser Primärbatterietyp ist seit den 1950er Jahren einer der weltweit am meisten verbreiteten. Als modernere Version gilt die Alkali-Mangan-Batterie.

Eine wiederaufladbare Zink-Mangan-Batterie meldet 1990 die Firma Reten-Electronic Gmbh & Co. aus Bad Camberg, Deutschland, an (DE-Nr. 4014945).


Mitte 2008 kommt eine mobile Stromquelle für Notfallsituationen auf den Markt: Die ,Juicebar’-Batterie des britischen Unternehmens Juicebar Energy aus Lincolnshire ist eine praktische Einweglösung für umgerechnet 5 €, die herstellerseitig auf 5 Jahre garantiert nichts von ihrer ursprünglichen Ladung verliert.

Mit dem Ladeblock kann man ein Handy für 60 Minuten Telefonate oder 480 Minuten Handy-Standby aufladen.

Danach läßt sich die Batterie einfach entsorgen, denn sie nutzt eine Zink-Mangandioxid-Chemie mit einem wässerigen Elektrolyten ohne Zusatz von Quecksilber, Cadmium, Blei, sechswertigem Chrom oder organischen Lösungsmitteln.

Dem Stand von 2014 nach bietet die Firma inzwischen allerdings nur noch – wesentlich teurere – Li-Io-Akkus an.


Über eine weitere Neuentwicklung wird im Juli 2009 berichtet, als ein Forscherteam um Prof. Reinhard Baumann an der Fraunhofer-Einrichtung für Elektronische Nanosysteme ENAS in Chemnitz eine umweltverträgliche, druckbare Zink-Mangan-Batterie präsentiert, die sich im großen Maßstab kostengünstig herstellen läßt.

Gedruckte Zelle des ENAS

Gedruckte Zelle des ENAS

Die gemeinsam mit Kollegen der TU Chemnitz und der Spin-off-Firma Menippos GmbH entwickelte Batterie ist dünner als einen Millimeter und leichter als ein Gramm. Aufgebaut ist sie aus verschiedenen Schichten, darunter einer Anodenschicht aus Zink und einer Kathodenschicht aus Mangan. Die einzelnen Schichten sind etwas dicker als ein Haar. Quecksilber enthält die Batterie nicht. Die elektrische Spannung liegt bei 1,5 V, doch auch Spannungen von 3, 4,5 oder 6 V lassen sich realisieren, indem mehrere Batterien hintereinander geschaltet werden.

Die Herstellung erfolgt im Siebdruck-Verfahren, wobei eine Art Gummilippe die Druckpaste durch ein Maschennetz auf das Substrat preßt, während eine Schablone die Stellen abdeckt, die nicht bedruckt werden sollen.

Da sich die Anoden- und die Kathodenschicht allmählich verbrauchen, ist die Batterie eher für Einsätze mit begrenzter Lebensdauer oder begrenztem Strombedarf geeignet, wie z.B. klingende Grußkarten. Und auch hier wieder: Weder über das Forschungsprojekt, noch die ausgegründete Firma ist später noch etwas zu hören.


Daß damit aber keinesfalls die Idee an sich verschwunden ist, belegen Berichte vom Juni 2012, denen zufolge das finnische Unternehmen Thinfilm Electronics AB einen gedruckten Temperatursensor im Sortiment hat, dessen ebenfalls aufgedruckte Zink-Mangan-Batterie mit einer hohen Energiedichte und 50 % Kostenersparnis gegenüber Li-Io-Batterien punkten kann.

Das Unternehmen hat es eigenen Aussagen zufolge geschafft, das altbekannte Problem auftretender Dendriten durch den Einsatz eines speziellen Polymer-Elektrolyts zu beheben.


Mitte 2013 berichten die Fachblogs, daß eine in West Harlem beheimatete Firma zukünftig neue hocheffiziente und preisgünstige Zink-Mangan-Batterien herstellen wird, die seit 2008 am Energie-Institut der City University of New York (CUNY) unter der Leitung von Prof. Sanjoy Banerjee entwickelt worden waren.

Versuchsanlage an der CUNY

Versuchsanlage an der CUNY

Die Arbeit an der innovativen Zinkanoden-Akku-Technologie wurde vor der Industrie und von Regierungsstellen, einschließlich der NYSERDA, Con Edison und der Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) des DOE mit insgesamt rund 9 Mio. $ gefördert. Das Resultat ist eine Technologie, welche für die kommerzielle Produktion von Netzspeichern geeignet ist. Es gelingt den Forschern der CUNY, sowohl die Zink-Dendritenbildung zu verringern, als auch das Problem in den Griff zu bekommen, daß Mangan zu einem ineffizienten Energiespeicher wird, wenn man es wieder auflädt.

Als Schlüssel zur Verhinderung der Degradtion erweist sich der Fluß selbst. An der Unterseite des Kunststoff-Behälters, in dem eine Reihe von Zink-Mangan-Dioxid-Zellen angebracht sind, befinden sich kleine, magnetisch befestigte Propeller, welche eine Flüssigkeit zirkulieren lassen, die das Bilden von Schwachstellen verhindert und die Ionen in die Elektroden hinein und hinaus fließen läßt. Dabei ist die Flüssigkeit sehr billig: Wasser. Bereits ein wenig Wasser, das um die Zellen strömt, verhindert die Bildung von Dendriten auf der Zinkelektrode. Dazu reicht schon eine sehr geringe Strömung aus.

Die Verbesserung der Mangan-Elektrode gelingt dem Team durch ein Graphit-Bindemittel zur Verbesserung ihrer elektrischen Leitfähigkeit. Hierfür mischen sie Mangan, Graphit und Isopropanol, rollen das teigähnliche Material mit einem Nudelholz aus und schneiden es dann von Hand in Streifen.

Hinter der fortschrittliche ,grünen’ Batterie steht die Idee, die billigen, reichlich vorhandenen und ungiftigen Inhaltsstoffe, die bislang in herkömmlichen Einweg-Batterien verbraucht werden, statt dessen in Akkus zu nutzen, die in vollem Umfang wieder aufladbar sind.

Schon 2012 kann der erfolgreiche Prototyp eines stationären Batteriespeichers aus 36 miteinander verbundenen Flußzellen präsentiert werden, der mehr als 3.000 Tiefentladungszyklen übersteht. Im Vergleich zu Blei-Säure-Zellen erreichen die Zn-MnO2-Zellen eine verbesserte Leistung und eine höhere Volumendichte, vermeiden dabei aber die Toxizität und die Kosten von Blei.

UEP-Versuch

UEP-Versuch

Im Mai 2012 erfolgt die Gründung der Spin-off-Firma Urban Electric Power Inc. (UEP) in New York durch Prof. Banerjee, die als Linzenznehmer die fortschrittlichen Zinkanoden-Akku-Technologie nun kommerzialisieren und auch als F&E-Einrichtung und Testumgebung für andere neue nachhaltige Batterie-Technologien agieren will.

Die UEP-Anlage, welche die neuen GreenCat Eco Batterien herstellen wird, ist eine öffentlich-private-Partnerschaft, die mehr als 1,5 Mio. $ staatliche Wirtschaftshilfe aus der Regional Economic Development Council (REDC) Initiative, 1 Mio. $ von der NYSERDA und weitere 0,5 Mio. $ in Form von Steuergutschriften erhält.

Die Firma erwartet, die Batterien im Jahr 2015 im industriellen Maßstab einführen zu können. Die bislang handgefertigten Batterien kosten etwa 200 $/kWh. UEP hofft allerdings, den Preis bei einer Großproduktion auf etwa 90 $/kWh senken zu können – was bis zum Jahr 2017 geschehen soll.

Bis diese Fertigungsstrecke in Betrieb geht, wird UEP eine neue Zink-Nickeloxid-Flow-Batterie in Produktion nehmen, die ebenfalls am Energieinstitut der CUNY entwickelt wurde und unter dem Namen GreenCat Power vermarktet werden soll.

Eine 30 kWh Demonstrationsanlage ist zu diesem Zeitpunkt seit über einem Jahr erfolgreich in Betrieb, und ein zweites System aus rund 900 Batterien mit einer Gesamtkapazität von 200 kWh soll mit finanzieller Unterstützung der Con Edison im Juli 2014 an den Start gehen, um zu demonstrieren, daß die Technologie auch für Anwendungen im industriellen Maßstab geeignet ist.

Im August 2013 feiern die Partner UEP, NYSERDA und CUNY die Eröffnung der neuen Energiespeicher-Forschungs- und Produktionsstätte in West Harlem, deren Kosten mit 6,1 Mio. $ beziffert werden. Man hofft, daß die ersten Produkte bereits 2014 vom Band rollen können.


Die im Juni 2002 gegründete finnische Firma Enfucell Oy hat ihre Wurzeln in der Helsinki University of Technology in Otaniemi (heute: Aalto University). Das Unternehmen arbeitet an der Weiterentwicklung und Herstellung einer von Mitgründer Dr. Xia-Chang Zhang erfundenen dünnen, flexiblen und umweltfreundlichen Energiequelle namens SoftBattery – eine gedruckte Stromquelle mit Spannungen zwischen 1,5 V und 6 V, die optimal in Einweg-Elektronik-Produkten verwendet werden kann, wo eine nur geringe Leistung unterhalb von 1 mW gefordert wird.

SoftBattery-Modelle Grafik

SoftBattery-Modelle (Grafik)

Die Chemie der Batterie basiert auf Zink und Mangandioxid, sowie auf Zinkchlorid als Elektrolyt, und die Herstellung erfolgt mit einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren, das auf traditionellen Papier-Druck- und Laminierungs-Technologieen basiert, was die Produkte extrem kostengünstig, umweltfreundlich und deponiesicher macht. Außerdem ermöglicht die Technologie eine Vielzahl von Größen zwischen 1 cm2 bis 100 cm2 und verschiedenen Formen.

Bereits im Gründungsjahr gewinnt das Forschungsteam den ersten Preis des Venture Club-Wettbewerbs für neue und innovative Unternehmen. Die Handelstätigkeit der Enfucell beginnt allerdings erst im Jahr 2005.

Zhang, der lange Prof. Aarne Halme zusamenarbeitet, hatte gemeinsam mit diesem bereits im Juni 2003 das erste Patent für eine biokatalytische direkte Alkohol-Brennstoffzelle angemeldet (US-Nr. 7.384.701, erteilt 2008). Die übrigen Patentanmeldungen der Enfucell stammen aus den Jahren 2008 (EP-Nr. 2122716), 2009 (EP-Nr. 2335306) und 2010 (EP-Nr. 2446496 und 2441107, sowie US-Nr. 20120208071 und 20120135297).

Im März 2006 gibt die Firma bekannt, daß sie eine Venture-Capital-Finanzierung in Höhe von 600.000 € erhalten habe. Bisher operierte Enfucell mit der Finanzierung der nationalen Forschungsförderung, vor allem seitens der finnischen Finanzierungsagentur für Technologie und Innovation (TEKES) und dem Aloitusrahasto Vera Fonds. TEKES erwartet, daß sich die Batterien als ein großer technologischer Durchbruch erweisen – und nun auch private Finanzierungen folgen.

Auf dem Weltwirtschaftsforum in Davos im Januar 2007 wird die Enfucell als Technologiepionier ausgezeichnet, TEKES gewährt der Firma ein ungesichertes Darlehen von 400.000 €, und im März kürt Red Herring, ein führendes Medienunternehmen für neue Technologien, Enfucell zu einem der vielversprechendsten europäischen Technologie-Unternehmen.

Im Juni 2008 investiert Varma, die größte private Pensionsversicherungsgesellschaft in Finnland, 2 Mio. € in die Enfucell Oy, durch Zeichnung neuer Aktien der Gesellschaft. Im März 2009 zieht diese nach Helsinki-Vantaa, und befindet sich jetzt im gleichen Gebäude wie die Firma Auraprint Oy, einem führenden finnischen RFID- und Kunststoffetiketten-Drucker, mit dem Enfucell seit 2007 eine Partnerschaft hat. Im September 2009 werden in McLean, Virginia, die US-Tochtergesellschaft Enfucell Inc. sowie in Frankreich ein Vertriebsbüro eröffnet.

Die Hauptaktionäre der Gesellschaft sind zu diesem Zeitpunkt die Pontos Oy und die AMK-Holding Oy, weitere Anteilseigner sind die Vera Venture Ltd., ein finnischer Regierungs-Venture-Fonds, die bereits genannte Varma Mutual Pension Insurance Co. sowie ca. 10 Privataktionäre, darunter Dr. Zhang selbst.

Ynvisible-Karte mit Enfucell-Batterie

Ynvisible-Karte
mit Enfucell-Batterie

Im Jahr 2011 beteiligt sich das Unternehmen an zwei großen FP 7-Projekten der Europäischen Kommission – gemeinsam mit Partnern wie der Siemens AG, VTT, TNO und der Technischen Universität Dresden. Das Projekt FLEXIBILITY zielt dabei auf die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit massengedruckter Elektronik ab, und zwar durch die Entwicklung diverser Einzelkomponenten wie Schaltungen, Batterien, Solarzellen, Sensoren, Lautsprechermodule u.a., wobei die Enfucell natürlich für den Batterie-Part zuständig ist. Welches das zweite Projekt ist, habe ich noch nicht herausfinen können.

Im Juli wird eine Partnerschaft mit der portugiesischen Firma Ynvisible eingegangen, um gemeinsam gedruckte elektrochrome Anzeigen zu entwickeln. Die Unternehmen haben bereits an einem integrierten Prototyp zusammengearbeitet, der die Softbattery-Technologie nutzt, um die interaktiven Anzeigen von Ynvisible zu betreiben. Bis Ende 2011 kann Enfucell Förder- und Investitionsmittel von insgesamt ca. 7,5 Mio. € seit seiner Gründung verbuchen.

Im März 2012 vereinbart die Firma eine engere Zusammenarbeit mit zwei führenden britischen Unternehmen im Bereich der gedruckten Elektronik: Pragmatic Printing Ltd. und Printed Electronics Ltd. (PEL), und im Oktober 2013 folgt eine Partnerschaft mit der Xymox Technologies Inc. in Milwaukee, Wisconsin, die das Exklusivrecht erhält, in ihrer Einrichtung SoftBatterys zu drucken und diese in Nordamerika zu verkaufen. Im November wird Enfucell das erste Patent erteilt (US-Nr. 8.574.742).

Xymox kann bereits im Februar 2014 bekanntgeben, mit der Fertigung für den Nordamerikanischen Markt begonnen zu haben. Im April wird auf der Printed Electronics Europe trade show in Berlin eine neue SoftBattery Plus Technologie vorgestellt, und außerdem schließt sich Enfucell dem Printoo-Programm von Ynvisible an, das auf der Kickstarter-Plattform ins Leben gerufen wurde.

Dabei geht es um eine Arduino-basierte Plattform aus papierdünnen, Low-Power-Platinen und -Module, die ein neues Maß an kreativer Flexibilität ermöglichen.

Und dies wohl sehr überzeugend, denn anstatt der eigentlich anvisierten 20.000 $ kommt in kürzester Zeit mehr als die vierfache Summe zusammen. Was sich damit alles machen läßt, kann man auf der entsprechenden Printoo-Seite sehen. Sehr empfehlenswert! Hier ist das Beispiel eine Mini-LED-Laufschrift zu sehen, die sinnigerweise um eine Bierdose gehüllt wurde... Tooor!


Die im Jahr 2006 gegründete Firma NthDegree Technologies Worldwide Inc. aus Tempe, Arizona (zuvor: Applied Printed Electronics Holdings Inc.), beschäftigt sich in erster Linie mit gedruckten energieeffizienten Lichtlösungen sowie hochwirksamen Energiesammel- und Speichergeräten.

Ich erwähne das Unternehmen an dieser Stelle, weil es im Jahr 2013 das Patent für einen gedruckten Energiespeicher anmeldet (US-Nr. 20140099528), der ebenfalls eine Elektrode aus Zink, und eine zweite aus Mangandioxid besitzt.


Zink-Sauerstoff-Batterie


Siehe unter Zink-Luft-Batterie.


Zink-Silber-Batterie


Wiederaufladbare Zink-Silber-Akkumulatoren sind recht teurer und besitzen nur eine geringe Lebensdauer. Demgegenüber erreichen sie eine sehr hohe Kapazität von etwa 90 Ah/kg bei geringem Volumen und Gewicht. Die Nennspannung einer Zelle beträgt 1,5 V, und die Selbstentladung ist gering.

Im entladenen Zustand besteht die positive Elektrode aus Silber und die negative Elektrode aus Zinkhydroxid (Zn(OH)2), während die positive Elektrode im geladenen Zustand aus Silber(I,III)-oxid (Ag2O2) und die negative Elektrode aus Zink besteht. Als Elektrolyt wird Kaliumhydroxid (Kalilauge, KOH) oder Natriumhydroxid verwendet.

Entwickelt werden die Akkus aufgrund ihres niedrigen Leistungsgewichts vor allem für Flugzeuge, später erfolgt ihre Verwendung in Trägerraketen, Landesystemen und bemannten Raumfahrzeuge, wo ihre kurze Lebensdauer keinen besonderen Nachteil bildet. Hierzu gehören beispielsweise die Mondlandefähre und der Lunar Rover des Apollo-Programms. Großen Zellen finden auch Anwendungen beim Militär, zum Beispiel in den Mark 37 Torpedos oder auf U-Booten der Alfa-Klasse (USA).

Hier ist ihr einziger Nachteil, daß sie durchschnittlich nur 20 bis 25 Mal wieder aufgeladen werden können, was ihre Lebensdauer auf 3 – 5 Jahre begrenzt

Weiter unter Zink-Silberoxid-Batterie.


Zink-Silberoxid-Batterie


Zink-Silberoxid-Zellen sind weit verbreitete, nicht aufladbare Primärzellen mit sehr hoher Energiedichte, die zu den Metall-Luft-Batterien gehören und zumeist in Form von Knopfzellen im Handel erhältlich sind.

Silberoxid-Zink-Zellen

Silberoxid-Zink-Zelle

Der Minuspol einer Silberoxid-Zink-Zelle besteht aus Zinkpulver, das im Verlauf der Entladung oxidiert wird, während der Pluspol aus Silber(I)-oxid besteht, das beim Entladen zu elementarem Silber reduziert wird. Als Elektrolyt wird verdünnte Kalilauge eingesetzt.

Dieser Zellentyp bietet eine bis zu 40 % längere Laufzeit als Lithium-Ionen-Batterien und verfügt über eine auf Wasser basierenden Chemie, die frei von thermischen Problemen ist, wie der Entflammbarkeit von Li-Io-Akkus. Die Kosten der Zellen sind allerdings an den Preis von Silber gebunden.

Silberoxid-Zink-Zellen können durch Beginn der Leckage gefährlich werden; dies dauert in der Regel fünf Jahren ab dem Zeitpunkt ihrer Inbetriebnahme (was mit ihrer normalen Haltbarkeit übereinstimmt), denn bis vor kurzem haben Batterien bis zu 0,2 % Quecksilber enthalten. Dieses wurde in die Zinkanode eingebaut, um die Korrosion im alkalischen Milieu zu verhindern. Die Produktion der ersten Silber-Oxid-Batterien ohne Quecksilber startet Sony im Jahr 2004. In Japan sind über 20 % aller verbrauchten Primärbatterien Silberoxid-Zink-Zellen (Stand 2012).


Aufgrund der seit 2003 wiederholt aufgetretenen Massen-Probleme mit explodierenden oder in Flammen aufgehenden Lithium-Ionen-Akkus, die Anlaß für aufwendige und teure Rückrufaktionen sind, entwickelt die Firma Zinc Matrix Power Inc. (ZMP) aus Camarillo, Kalifornien, mit ihrem Hochleistungs-Zink-Silberoxid-Akku für kommerzielle und militärische Märkte eine sehr viel sicherere Technologie, die auf wässerigen Lösungen beruht und kein Lithium oder brennbare Flüssigkeiten enthält.

Die von Mike Cheiky erfundene neue Batterie erreicht der Firma zufolge eine spezifische Energie von 200 Wh/kg und eine Energiedichte von 500 Wh/l, sie wird im September 2004 erstmals öffentlich präsentiert. Marktreife Modelle sollen 2005 verfügbar sein, und die breite Markteinführung ist für 2006 geplant.

Verglichen mit zylindrischen Li-Io-Zellen speichern die Zink-Silberoxid-Akkus etwa 25 % mehr Energie. U-Boote der US-Marine werden schon seit Jahren mit entsprechenden Systemen ausgestattet, da hier die hohen Kosten aufgrund der Verwendung von Silber und die kurze Lebensdauer dieses Akkutyps nicht so ins Gewicht fallen. Für den kommerziellen Markt plant das Unternehmen, die Kosten durch ein Recycling-Programm zu senken, das die Wiederverwendung des Silbers und Zinks erlaubt.

Zink-Silber-Akku

Zink-Silber-Akku

Dem Problem der bislang niedrigen Zyklen-Zahl begegnet Zinc Matrix Power durch die Einbettung des Zink-Granulats in einem leitfähigen Polymer, was gleichzeitig auch die Sicherheit der Batterien erhöht. Das Unternehmen hält bereits 16 wichtige Patente und verfügt über strategische Partnerschaften mit der Intel Corp., OnPoint Technologies (ein Venture-Capital-Fonds der US-Army) und Power Ventures, die auch als Venture-Investoren auftreten und der Firma bislang mehr als 35 Mio. $ zur Verfügung gestellt haben.

Globaler Produktionspartner ist die Tyco Electronics, eine Tochtergesellschaft von Tyco International. Trotzdem dauert es mit der Umsetzung länger als erwartet, und Mitte 2006 ist zu erfahren, daß die ersten Batterien nun im Frühjahr 2007 Herstellern für Tests und Evaluierungen zur Verfügung gestellt werden sollen. Dies wird dann auf den August 2008 verschoben, kann aber wiederum nicht verwirklicht werden. Statt dessen wird nun bekannt gegeben, daß einer der großen Laptop-Hersteller Anfang bis Mitte 2009 einen Computer auf den Markt bringen wird, bei dem auch die Akku-Option Silber-Zink besteht.

Irgendwann in dieser Zeit ändert die Zinc Matrix Power Inc. ihren Namen in ZPower LLC - anschließend hört man eine Weile nichts mehr Neues. Im Juni 2011 werden bereits 16 wichtige Patente gemeldet. Im Januar 2013 wird die ISO-Zertifizierung erreicht, im Mai eine Technologie-Partnerschaft mit SWINDON Silicon Systems eingegangen, und im August eine weitere mit der Firma Starkey Laboratories Inc., deren Abteilung Starkey Hearing Technologies ein Silber-Zink-Akku-Ladesystem für Hörgeräte entwickelt hat. Etwas anderes als Knopfzellen stellt Zpower allerdings nicht mehr her (Stand 2014).


Zink-Flow-Batterie


Siehe unter Zink-Bromid-Redox-Flow-Batterie.


Zink-Plastik-Batterie


Im Juni 2011 wird das Projekt PolyZion bekannt, das aus dem 7. Rahmenprogramm der Europäischen Union Projektmittel in Höhe von 3,5 Mio. € erhält, um langlebige, wiederaufladbare, leichte, preiswerte und absolut sicher zu bedienende Zink-Kunststoff-Batterien mit hoher Leistung zu entwickeln.

Unter dem Namen vereinigt sich ein europäisches Konsortium aus Forschungseinrichtungen wie der University of Porto und der University of Leichester, KMU- und großen Industriepartnern (C- Tech Innovation, CIDETEC, KEMA Nederland BV, Celaya Emparanza y Galdos SA, Rescoil) sowie zwei Forschungsinstitute aus Kanada (Institute de Recherche d’Hydro- Quebec) und Russland (Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry).

Das Ziel ist ein reversibles und stabiles Zn/Zn2+ Redox-Paar für Sekundär-Zink-Zellen mit einem Lade/Entlade-Wirkungsgrad über 90 % und einer Zyklenfestigkeit größer als 1.000 Zyklen. Dabei sollen der Elektrolyt aus einer ionischen Flüssigkeit sowie die leitenden Polymere optimiert werden, um das Entstehen von Wasserstoffgas zu verhindern. Des weiteren soll eine ultra-schnelle Impulsladung entwickelt werden, um die Morphologie der Deposition von Zink-Nanokristallen während des Ladezyklus zu steuern und das Dendritenwachstum zu vermeiden. Die spezifische Stromdichte, die als Ziel vorgegeben wird, beträgt 1.000 W/kg.

Nach dieser anfänglichen Berichterstattung ist über das Projekt nie wieder etwas gehört geworden.

 

 

Zum Abschluß:

Insgesamt werden zur Zeit weit über 100 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten für neue Batteriekonzepte getestet (Stand 2014), von denen die meisten hier dokumentiert sind.

Auf dem Anwendungssektor der Speicherung von Sonnenenergie kommen inzwischen mehr und mehr versiegelte und wartungsfreie Akkumulatoren in Gebrauch. Ab Mitte der 1980er Jahre haben so gut wie alle großen Batterieproduzenten entsprechende Akkus im Angebot. Nach der Jahrtausendwende beginnt sich die Industrie verstärkt auf Großspeicheranlagen zu konzentrieren - während kleine Speichersysteme zunehmend öffentlich gefördert werden. Über diesen Themenkoplex sowie weitere periphere Themen ist ein eigener Kapitelteil geplant (in Arbeit).

Da als Anwender von Batterien und Akkumulatoren auch mobile Systeme infrage kommen, werde ich die Geschichte des Elektromobils (und weiterer elektrisch betriebener Transportmittel) etwas ausführlicher betrachten. Auf Grund des außerordentlichen Umfangs des entsprechenden Materials erfolgt die Präsentation im Rahmen eines separaten Kapitelteils unter dem Titel Mobile Anwendungsbereiche.


Es ist jedoch nicht immer nur Elektrizität, die gespeichert werden soll. Nachfolgend stelle ich verschiedene mechanische, chemische und thermische Speichersysteme vor – beginnend mit der Druckluft, die inzwischen auch schon für den Betrieb von Kraftfahrzeugen genutzt wird.


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