News Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

[PCGH-Redaktion]

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Forscher haben einen Aluminium-Ionen-Akku entwickelt, der perfekt scheint, aber leider doch einen Haken hat. Neben Traumwerten bei der Aufladezeit steht der Nachteil, dass er nur 2 Volt Spannung liefert. Für Elektronik ist das zu wenig. Dort wird mit 5 bis 12 Volt operiert.

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[DKK007]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Dann schaltet man eben 5-6 Zellen hintereinander und hat auch seine 10-12 Volt.

 

[taks]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Drei kleine Akkus in Serie geschaltet gäben doch 6V.
Verstehe daher den "Nachteil" nicht



edit: zu langsam ^^

 

[evilmane666]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

kenne mich da nicht so aus, aber wäre es nicht möglich kleinere Akkus in ein grösseres Akku Gehäuse zu packen ? oder vielleicht etwas mit nem Trafo oder kondensatoren ? kenne mich auch nicht wirklich gut aus, war nur sonen Gedankengang. habe öfters mal einweg Kameras zerlegt wegen dem Blitz ,aber das wars schon auch. also ich glaube wen ich sonen Akku bauen würde , würd mir irgendwann mal das Handy um die Ohren fliegen.

 

[Viner-Cent]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Und wenn man 6 davon in Reihe schaltet? Wird zwar groß, aber daran kann man sicher arbeiten. Oder man entwickelt kleine SMD Trafos?

 

[PCGH_Torsten]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

kenne mich da nicht so aus, aber wäre es nicht möglich kleinere Akkus in ein grösseres Akku Gehäuse zu packen ? oder vielleicht etwas mit nem Trafo oder kondensatoren ? kenne mich auch nicht wirklich gut aus, war nur sonen Gedankengang. habe öfters mal einweg Kameras zerlegt wegen dem Blitz ,aber das wars schon auch. also ich glaube wen ich sonen Akku bauen würde , würd mir irgendwann mal das Handy um die Ohren fliegen.

Technisch lässt sich vieles machen. Für Chips ist nicht einmal eine Anpassung des Akkus selbst erforderlich, da sie mit unter 2 V, im mobilen Bereich nicht selten unter 1 V arbeiten (LEDs für Hintergrundbeleuchtung aber mit deutlich mehr). Angepasste Spannungswandler wären hier der effizientere Weg. Was nicht so einfach geht: Ein Wechselakku mit der neuen Technik für bestehende Geräte. Die sind auf die ~3,7 V von Li-Io ausgelegt.
Für den ultra mobilen Bereich ist die Leistungsdichte aber ohnehin noch nicht ausreichend. Aber für alle Bereiche, wo auch heute noch herkömmliche Batterien, Ni-Mh oder Blei-Akkus zum Einsatz kommen, bahnt sich eine günstige, leistungsfähige und möglicherweise umweltfreundlichere Technik an.

 

[DKK007]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Allerdings ist die Bauxitgewinnung auch nicht gerade Umweltfreundlich. https://www.youtube.com/watch?v=CTso-AaAt-k

 

[Brehministrator]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Das bietet einige Vorteile, etwa die Werkstoffeigenschaft, dass Alu nicht brennt.

Der Autor des Artikels hat offensichtlich noch nie einen Aluminium-Brand gesehen Aluminium brennt genau so gut wie Magnesiumspäne, mit grellweißer Flamme, und lässt sich nicht mal mit Wasser/CO2 löschen. Man braucht dann einen speziellen (und wenig verbreiteten) Klasse-D-Feuerlöscher für Metallbrände, sonst hat man keine Chance. Wer ein Sturmfeuerzeug hat, und irgendwo von Bohr-/Fräs-/Dreharbeiten feine Aluminiumspäne hat, kann die auf einer feuerfesten Unterlage mal entzünden und sich das Spektakel anschauen

Der Haken ist aktuell, dass der Akku nur 2 Volt Spannung abliefert und das ist selbst für Smartphones zu wenig. Es gibt also nun zwei Möglichkeiten: Die Forscher bekommen den Akku in einen Zustand, in dem er 5 Volt abliefert oder die Elektronikindustrie baut Geräte, die auch mit 2 Volt auskommen.

Das liest sich so, als ob bisherige Akku-Zellen 5V hätten. Es existiert kein Akku, der eine Zellspannung von 5V hat, oder auch nur annähernd in diese Richtung kommt. Das kann man sofort aus der elektrochemischen Spannungsreihe ablesen. Es wird so einen Akku auch niemals geben. Lithium-Polymer-Akkus haben eine durchschnittliche Zellspannung von ca. 3.5V. Wenn sie voll sind, reicht die Spannung bis 4.1V. Wenn er leer ist, sind es gerade noch 3V. Das heißt, dass heutige Smartphones mit 3V auskommen, und nicht etwa 5V benötigen.

5V schafft man micht mit einer einzelnen Zelle. Wenn ein Akku 5V oder mehr hat, sind da intern immer mehrere Zellen verbaut (kann sein, dass es das bei Smartphones gibt, weiß ich nicht). Und genau so könnte man es zur Not auch mit dem Aluminium-Akku machen. Spricht doch nix dagegen, einen Zwei-Zell-Akku daraus zu machen.

Ansonsten sehr interessanter Artikel

 

[evilmane666]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Viner- Cent hat das beschrieben was ich gedacht habe , oder wen 3 kleine Akkus in nem größeren Akku Gehäuse drin sind, könnte doch jeder mini Akku ein einzelnes Bauteil des Handys mit strom versorgen , zB. ein Mini Akku den Soc und ein Mini Akku den Bildschirm und einer halt den Rest . So könnte man doch verschieden starke mini Akkus verbauen, die genau auf ihre Aufgabe abgestimmt sind von Stromstärke und Menge etc. vielleicht würde dan mal nen Smartphone ja 3 tage durchhalten . is halt nur nen Gedankengang ohne Fachwissen, vielleicht ist das ja so gar nicht möglich. Bzw hat Apple nicht an irgendwelchen Akkus die mit Wasserstoffzellen gearbeitet ? und irgendwo hab ich auch mal was von Akkus gelesen, die sich die Photosynthese zum Vorbild genommen hat, wäre interessant wie es da ausschaut .

 

[locojens]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Ich frage mich im Zusammenhang mit der Aussage / brauchen 5V bis 12V / gerade warum fast alle Akkus von Mobiltelefonen 3,7V als Nennspannung aufgedruckt haben ?

Und außerdem sehe ich es genau wie einige meiner "Kollegen" hier ... Reihenschaltung?!

 

[Superwip]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Angeblich ist die Energiedichte wesentlich geringer als bei Lithium Akkus womit der Alu-Ionen Akku für Elektronik kaum in Frage kommt.

 

[Pu244]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Der Vorteil wäre das die Rohstoffe reichlich vorhanden wären und es keine Knappheit geben wird. Allerdings bezweifle ich ich ob sie an die Lithiumakkus rankommen werden, für stationäre Anwendungen oder auch billige Elektroautos sicher eine gute Alternative.

Der Haken ist aktuell, dass der Akku nur 2 Volt Spannung abliefert und das ist selbst für Smartphones zu wenig. Es gibt also nun zwei Möglichkeiten: Die Forscher bekommen den Akku in einen Zustand, in dem er 5 Volt abliefert oder die Elektronikindustrie baut Geräte, die auch mit 2 Volt auskommen. Da es erst einmal sinnvoll er ist, den Akku zu verbessern, hat man auch bereits einen Ansatz bei anderem Kathodenmaterial. Gelingt das Kunststück, wäre in einigen Jahren vielleicht eine neue Akkugeneration auf dem Markt.

Aua!

Das tut ja schon beim Lesen weh!
Es gibt seit einiger Zeit Auf- und Abwärtswandler die quasi jede beliebige Spannung in eine andere überführen können, anders wäre die moderne Elektrotechnik so nicht möglich. Dann noch die Geschichte mit den 5V: ja, es gibt Chips die direkt mit 5V versorgt werden (das ist der Grund warum USB 5V und nicht 12V hat), allerdings war die letzte x86er CPU der Pentium 66, seither operiert man mit Spannungswandlern, oder glaubt ihr wirklich die 1,X Volt moderner CPUs/GPUs werden von Mignonbatterien erzeugt? Im übrigen wäre es relativ dämlich Chips direkt mit Batteriestrom zu versorgen das sich dieser (mit wenigen Ausnahmen wie der Quecksilberhörgerätebatterie) während der Entladung permanent ändert. Im übrigen steht die Spannung durch die Wahl der Elemente elektrochemisch fest, da läßt sich dann nichtsmehr ändern.

Von einem Verkäufer im Saturn wäre das zu erwarten gewesen aber ihr hättet es wirklich besser wissen müssen...

 

[Silverfalcon]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Autsch! Der Author des Artikels hätte sich echt besser informieren können! Habe auf der Arbeit schon Microchips verwendet die von 1,2V zu 5V gewandelt haben! Kosten nichmal 1€ das Stück und hat jeder besere Elektro-Händler im Angebot. Außerdem laufen moderne CPUs mit 3,3V oder weitaus weniger, 5V und 12V ist seit Jahrzehnten veraltet.

 

[Superwip]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Ja, kurzstreckenoptimierte Elektroautos (eventuell Elektrolinienbusse,...) und insbesondere Hybridautos sowie stationäre Energiespeicher wie USVs sind wohl sinnvollere Anwendungen für diese Akkus als Handys oder Notebooks nach allem was man über sie weiß.

 

[Viner-Cent]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Das Problem mit der Reihenschaltung ist glaube ich, dass du deine Akkugröße verfünffachst und damit nicht die fünffache Kapazität erhälst, also das ganze einfach zu groß und zu schwer wird.

 

[domi1711]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Oh Mann der Artikel ist echt schwach...
1: Elektronik arbeitet nur mit 5V Aufwärts? Falsch. Wer traut sich so einen Satz öffentlich zu schreiben??
2: Ein Smartphone Akku hat 2000 - 3000 mA ? Es müsste heißen 2000-3000 mAh Kapazität.

 

[Olstyle]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Zur Verteidigung des Authors: In der 2. verlinkten Quelle wird ein Interview mit einem der Entwicklern geführt und dieser spricht explizit davon dass man die Spannung des Akkus noch etwas hoch treiben will. Allerdings geht es dabei um mehr Energiedichte wenn dafür der Strom konstant bleibt und nicht um ein generelles Problem mit den 2V Ausgangsspannung.
Auch die Aussage zur Sicherheit wird dort gemacht, allerdings geht es dabei um die Brennbarkeit des Elektrolytes. Bis die Annode brennt hat man eh schon Temperaturen angebracht bei denen ein explodierender Akku noch das kleinste Problem ist um dass man sich kümmern sollte.

 

[Gysi1901]

AW: Alu-Ionen-Akku: Lädt in einer Minute, hat aber einen Haken

Angeblich ist die Energiedichte wesentlich geringer als bei Lithium Akkus womit der Alu-Ionen Akku für Elektronik kaum in Frage kommt.

Naja, Prototypen aus dem Labor können durchaus Raum für Optimierungen bieten. Und stationäre Energiespeicher können allemal davon profitieren (Platz ist genug da und die Kosten werden sich ja angeblich verringern) und sind von immenser Bedeutung, die umso größer wird, je mehr wir auf regenerative Energien setzen. Ich bin gespannt, ob sich die Idee durchsetzen kann.