Silizium: 10x mehr Kapazität als Graphit? Dr. Marcel Neubert (NorcSi) | Geladen Podcast
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- Опубликовано: 3 окт 2024
- Wir sprechen heute mit dem Startup #NorcSi aus Halle (Saale). Das sachsen-anhaltinische Unternehmen entwickelt seit einigen Jahren ein eigenes Herstellungsverfahren, das die Produktion von "100%-igen" #Siliziumanoden ermöglicht. Dabei wird das verwendete Graphit am #Minuspol der #Batterie-Zelle komplett durch #Silizium ersetzt.
Schon lange wird in der Batteriezellforschung an siliziumhaltigem Graphit geforscht. Deshalb haben Produzenten wie #StoreDot, #Amprius oder #ProLogium längst angekündigt, Silizium nun vermehrt in ihren Zellen zu verwenden. Und dafür gibt es gute Gründe:
Silizium verspricht 10x mehr #Kapazität als Graphit (theoretisch)
siliziumhaltige #Batterien können schneller aufladen
Silizium ist als #Rohstoff völlig unbedenklich und verfügbar
Zellen könnten viel kostengünstiger sein
Dem gegenüber stehen große Probleme, die bisher noch kein Entwicklungsteam allumfassend lösen konnte:
sehr starke Volumenausdehnung des Minuspols beim Auf- und Entladen
Aufbrechen der Grenzschichten (S#EI)
sehr aufwändig herstellbare und kostenintensive Silizium-#Nanostruktur
wenig #Lebensdauer
Unser Podcastgast Dr. Marcel Neubert stellt einen denkbar einfachen Lösungsweg vor. Bei NorcSi wird ein spektakulär simples Verfahren angewendet: Nach der Beschichtung von Silizium auf den Kupferableiter, wird das #Aktivmaterial für wenige Millisekunden ultrahoch erhitzt. Dadurch entstehen erstarrte Kupfer-Dendriten innerhalb des Siliziums. Diese führen zu einer porösen Nanostruktur, die fast optimale Eigenschaften zurücklässt - und zudem eine glatte Oberfläche an der SEI-Grenzschicht gewährleistet.
Die Anode von NorcSi kann somit viel besser "atmen" als die von vergleichbaren Herstellern - sich also in Volumen ausdehnen und wieder zusammenziehen, ohne Strukturschäden zu erzeugen. NorcSi hält zu diesem Verfahren aktuell 11 Patente (ca. 70 Patentanmeldungen).
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Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto und Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
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Наука
Super spannend. Wünsche euch viel Erfolg. Vielleicht rettet ihr damit den Standort Deutschland in Bezug auf E-Mobilität.
Ich bin in der Branche seit fast 20 Jahren, speziell Elektromobilität auf tier1 und tier2 Ebene. Das Thema Si Anoden ist ja nicht neu aber extrem mit Erwartungen aufgeladen, und das ist auch gut so. :) Ich bin jetzt seit ca. 10 Jahren in der Halbleiterindustrie, also bei einem Tier2. Das sich das so genial ergänzt ist natürlich extrem vielversprechend, zumal wir in Deutschland bzw. Europa das Know how für den Anlagenbau haben. Also auch Geopolitisch wie auch Wirtschaftspolitisch sollten wir diesen Sprung auf jeden Fall nutzen. Wenn man die Anoden noch etwas stabiler bekommen und auch mit N betreiben kann, ergibt sich für den ESS Bereich ein großes Potential wie auch bei den Fahrzeugen mit Li-Ionen. Ich spreche ja mit fast allen Herstellern weltweit und wenn ich dieses Frühjahr sehe, wird mir wieder bewusst wie dringend eine Energiewende nötig ist und dabei spielen Speichertechnologien auf allen Ebenen eine Rolle. Ich bin bei diesem Thema die letzten Tage etwas pessimistisch gewesen, euer Podcast hat mich wieder etwas optimistisch gestimmt das zumindest die Technologie sich sehr schnell verändert. Jetzt fehlt nur noch das menschliche Bewusstsein. ;)
Sehr schönes Interview. Vor allem hat mir gefallen dass der Gast die Sachen klar und deutlich und verständlich erklärt, ohne irgendwie geheimnisvoll um den heißen Brei zu schwurbeln.
Danke fürs Feedback!
I hoffe doch, dass es diesen Podcast noch sehr lange geben wird. Interessant, spannend, unpretendiös und selbst für Laien, wie mich verständlich. Ich wünschte mir mehr solcher Sendungen für unterschiedliche Wissensgebiete.
Alles Gute, aus Stuttgart
Danke Ihnen!
Gratulation: Ihr seid in der grafischen Unterstützung massiv besser geworden: die Folien helfen mir als Laie enorm zu verstehen! Danke!
Soviel zum Thema Innovationsfeindlichkeit in Deutschland. Die Ideen sind da und hoch motivierte Entwickler zeigen, was gute Ausbildung gepaart mit Neugier möglich macht. Bravo! Leider kommen (wie im Beitrag angesprochen) jetzt die Politiker und Betriebswirte ins Spiel die 1.) von Wissenschaft keine Ahnung haben, 2.) vergangene Investitionen schützen müssen, sprich so lange nix Neues möglich ist bis die bestehenden Anlagen abgeschrieben sind und 3.) die Lobbyisten so lange die Politik bequatschen, bis am Ende das Geschäft im Ausland gemacht wird (VRC, USA...)
Ich finde diese "Das geht aber nicht!" Mentalität in DE mittlerweile zum k.....n!
Ihre Meinung, die sich mit den Realitäten nicht deckt.
Punkt Zwei ist nicht glaubwürdig, und im Bereich "Voodoo" zu verorten!
Nenne ein Beispiel, bei dem es so passiert ist!
Ich habe keinen Punkt gefunden im Podcast, an dem gesagt wird, dass die Politik ins Spiel kommt. Im Gegenteil. Die Politik, wenn überhaupt, war ganz am Ursprung im Positiven involviert, indem sie verantwortlich ist, dass Institutionen wie z.B. das HIU existieren und arbeiten können.
Seh ich an der Stelle überhaupt nicht. Hier sind in erster Linie Investoren gefragt und die scheint es ja zu geben.
@@EinzigfreierName Würde sofort investieren, aber die wollen mich gar nicht haben.
Vielen Dank, Herr Dr. Neubert für dieses tolle Gespräch! Eine echt starke Idee, diese Halbleiter-Herstellungsprozesse auch in der Batterieentwicklung zu nutzen. Alles Gute!
Einfach wieder Spitze 👍👍 muß mich korrigieren einfach Mega, solche Menschen braucht das Land 👍👍👍
Mit Dank an Herrn Neubert und dem Kanal für wieder einmal eine perfekte Folge aus dem Grundsortiment. Ganz große Klasse.
Aus dem sonstigen "extrapolieren" von Wasserstandsmeldungen in der Batterieforschung war das mal eine sehr gehaltvolle Vorstellung die sehr froh stimmt. Ich bin mir zunehmend sicher, das nach besten Beispielen gegen den Wasserstoff für LKW, bald auch nationaler Flugverkehr zumindest in größeren Maßstäben auch teillektrifiziert werden kann.
In den Sinne bitte weiter die Herausforderungen anpacken, immer mal positiv aber nicht übertrieben teasen und vor allem so optimistisch bleiben, das das Kapital angezogen und im Lande verbleibt.
Die besten Ideen entstehen, wenn man Experten aus den unterschiedlichsten Fachbereichen in einen Raum einschließt!
Genau mein Gedanke!
Endlich wird nicht über Horizont geschaut, sondern heimlich. Es macht Freude zu sehen statt teuer und kompliziert wird billiger und einfach. Ich wünsche Euch allen VIEL ERFOLG !!!
Ein sehr eleganter Ansatz der auch Aufgrund der eingesetzten Materialien auch zukünftig viel Potential bei einer immer breiteren Nutzung hat. In Bezug auf Verfügbarkeit und Kosten. Sehr toll finde ich auch das sie das Potential des Silicon Saxony nutzen, mit Halbleitertechnologie und z.B. von Ardenne bei der Beschichtung/Verbindung. An den Zyklen muss trotzdem noch gearbeitet werden aber dafür benötigt man auch einen potenten Partner der Gesamtzelle. Ich drücke die Daumen das der richtige Partner kommt.
Wieder eine mega interessante Folge. Man sieht: Forschung und Entwicklung gehen steil voran und ein Ende ist noch nicht absehbar. Vermutlich stehen wir noch ganz am Anfang einer grandiosen Entwicklung. Auch wieder einmal bemerkenswert, wie fruchtbar die Zusammenarbeit benachbarter Fachdisziplinen sein kann. Ich drück beide Daumen für die Zukunft von NorcSi!
Sehr schön, ein Grund mehr grünen Wasserstoff als Chemikalie statt als Energiespeichermedium für Landfahrzeuge zu betrachten.
Ganz Klasse und der sachsen-anhaltinische Dialekt gefällt mir in mehrfacher Hinsicht ganz besonders.
Einfach Top! Weiter so unbezahlbar für Deutschland
Sehr interessant. Hoffen wir das daraus etwas wird, nicht wie bei Blackstone die nur unhaltbare Versprechungen gemacht haben (um es diplomatisch auszudrücken).
Vielen Dank für Ihre spannende Sendung. 👏👍
Wie immer top!👍🏽
Wünsche Euch und uns riesen Erfolg lasst euch nicht Korrumpieren 😊 !
Ein echter Hammer!
Vielen Dank
Vielen Dank für diese Folge. Ich durfte wieder viel neues Lernen.
Es ist mal wieder ein gutes Beispiel dafür, wie wichtig es ist, dass ein Wissensaustausch über unterschiedliche Disziplinen hinaus sehr belebend sein kann.
Leute, ihr seid super!!!
Hochinteressant, es wäre super, wenn das umgesetzt werden kann
tolles Interview, toller Podcast
Sehr interessant! Da die Zyklenfestigkeit auch in Bezug auf die Akzeptanz des bidirektionellen Ladens, Second Life und das Recyceln wichtig ist, hoffe ich, dass hier noch Verbesserungen möglich sind. Bei Kauf eines E-Autos spielt ja auch eine Menge Psychologie mit. Daher würde mich interessieren, ob man schon weiß, was genau bei der Alterung der NorcSi-Anoden passiert ... und ob diese mechanische oder chemische Ursachen hat. Ich fand übrigens auch die Bemerkung interessant, dass man Siliziumanoden im Prinzip auch bei Natrium-Ionen Batterien nutzen kann, auch wenn dies dort weniger sinnvoll ist. Bislang dachte ich, dass chemische Gründe dagegen sprechen würden.
Wurde im Video doch eigentlich ganz gut erklärt, dass es sich vorwiegend um mechanische Probleme durch die enorme Ausdehnung beim Laden handelt.
Zyklenfestigkeit ist ja nur eine Größe von 2 die wichtig sind für die Punkte die du genannt hast. Wichtig ist auch die Kapazität. Wenn du 50% mehr Kapazität hast kannst du auch weniger Zyklen haben um auf die gleiche Laufleistung zu kommen.
Sehr spannend. Vielen Dank
Raffiniert und höchst eindrucksvoll. Danke für diese Einblicke... das macht richtig Spass ....
90⁰⁰
Klasse Folge, danke
Si Hersteller in D.? Wacker Chemie. (Hochrein für die PV Industrie) wenn sie die recycelten Si Mengen verwenden können, sollte das schon recht viel sein,, denn im Prozess der Wafer Fertigung fällt viel Si Abfall an ( Die Rohlinge sind rund, da sie gezogen werden.) zudem müssen die Wafer gesägt werden. schon gesagt) * Wacker Chemie in D. ca. 60.000 t p.A.
Super Beitrag - freue mich, dass es hier Leute gibt, die neue Wege gehen ! Wahnsinn, was für Potentiale wir ( gesteuert) ungenutzt gelassen haben!
Die coolsten Aspekte dieses möglichen zukünftigen Akkus sind für mich: a) Bei gleicher (vernünftiger) Reichweite ist der Akku ca. 130 Kg leichter, es lässt sich also ein alltagstaugliches E-Auto bauen, das kaum noch schwerer ist als das ICE-Pendant.
b) Dank der Kombination von geringem Volumen und guter Kapazität bei gleichzeitig kurzer Ladezeit, kann sie der elektrischen Fliegerei Schub verleihen. Unterhalb von 20 min ist es nämlich realistisch, dass nicht das Laden des Akku die Zeit definiert, die ein Kurzstrecken-Pendler am Gate des Flughafens steht, sondern das Entladen und Beladen.
c) Dieser Akku könnte auch insbesondere im Schwerverkehr grosse Sprünge ermöglichen, da sie in der Zeit geladen werden könnte, die der Fahrer für ein Kaffee braucht, und nicht für eine vollständige Mahlzeit. Dies könnte bedeuten, dass taugliche Lastkraftwagen mit wenig mehr als der Hälfte des Akku-Gewichtes auskommen könnten, im Vergleich zu aktuellen Akkus. In dem Bereich könnte auch dank der Mega-Watt-Charger diese Fähigkeit ausgenutzt werden.
Danke 🙏 🙏 🙏 für diese Einschätzung!
Ich freue mich auf 30 kWh e-Motorräder die sich mit 4c laden lassen.
Das sollte dann theoretisch möglich sein.
@@axelotl86 Richtig.
LKW Fahrer haben 45 min Pflichtpause - aber es fehlen die auf die LKW zugeschnittenen Charger.
@@KautionRetter Noch. Würde ich ergänzen. Die Technik ist bereits vorhanden, nur ausgerollt muss das Ganze noch werden.
Sehr interessant. Die Firma Enovix behauptet, das Problem der Ausdehnung mit ihrer Break Flow Technology gelöst zu haben. Die Serienfertigung soll bereits 2025 erfolgen. Als Laie verstehe ich da leider zu wenig, wäre interessant wenn ihr deren Ansatz mal beleuchten könntet.
Die wollen nur Geld einsammeln!
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann geht es bei BreakFlow nicht um die Ausdehnung, sondern um eine Technik, die bei Beschädigung einer Zelle den thermal runaway verhindern soll und damit die Sicherheit erhöht. Das soll sich wohl auch nicht auf Silizium Anoden beschränken.
Was deren Zellen mit Silizium Anoden angeht sind die extrem vage - es soll 100% Silizium sein und ~30% mehr Kapazität bringen.
Nach dem Video hier vermute ich einen Haken...
Das wir auf den Gebiet Speicherung von Strom gaaaaannnnzzz am Anfang stehen
Beweist diese Sendung jede Woche
Es zeigt auch das es viele Ansätze gibt das Problem zu lösen
Deshalb wundere ich mich jede Woche mehr
Das wir uns jetzt schon den Kopf machen
Wie wir bis 2045 die Energiewende gänzlich heute schon lösen wollen.
Seinen wir ganz einfach gespannt was alles kommt
Und welche Linien sterben,
neu hinzugekommen
Und sich durchsetzen
Hey Märchenonkel,
Wissenschaftler und Forscher wissen schon lange wie die Energiewende zu schaffen ist und es wird mit jedem Jahr, in dem die Speichertechnologien Fortschritte in Forschung und Produktion erleben, einfacher.
Mit deinen Kommentaren beweist du jede Woche dass du nur Desinformation und Zweifel verbreitest.
Wir stehen sicher nicht ganz am Anfang und die Entwicklung findet statt, weil wir uns eeeendlich einen Kopf machen.
Die letzten 50 Jahre abwarten, irgendwer wird irgendwann irgendwas ... mit allen Konsequenzen daraus, die wir heute tragen müssen, haben wir dem keinen Kopf machen zu verdanken
Akkus gibt es seit über 200 Jahren. "Ganz am Anfang" würde ich das wirklich nicht nennen.
Speicherung von Strom ist mit Sicherheit nicht das Problem...laut Frauenhofer Institut gibt es schon heute 14GWh Akkus im Netz...und die Speicher wachsen gerade sehr schnell...siehe VW mit Elli und dem GW Speicher den sie bauen wollen.
Hier spielt dieser Fortschritt nur eine geringe Rolle...aber mit Sicherheit bei eAutos, um endlich das Gewicht runterzubekommen und nicht mehr "schwangere Nilpferde" für einen Lebendmensch durch die Gegend zu hieven.
@@EinzigfreierNameforschungstechnisch sind wir ganz am Anfang. Alleine was jetzt an Finanzielle Mittel eingesetzt wird, wird die Entwicklung der letzten 200 Jahre wie ein Witz aussehen lassen. Das was bis jetzt erforscht wurde, kratzte nur an der Oberfläche der Möglichkeiten die es gibt. Man muss sich allein nur mal die Entwicklung der Akkus anschauen seitdem Tesla E-Autos baut und das ist nur der vorgeschmeckt was noch kommen wird.
26:50 Das sage ich seit Jahren!
Mein Zeekr 001 mit 140kWh wird oft nur noch 1 mal im Monat geladen, wenn ich nur in der Stadt fahre und über 900 km mache. Mit ein paar längeren Trips pro Jahr komme ich auf 20 Ladezyklen im Jahr.
Mein Porsche Taycan hat über 2 Jahre ca 25k km und ca 55 Ladezyklen gesehen. Mit der kleineren Batterie muss er eben alle 2 Wochen an den Stecker...
Wir hoffen mal das es hier voran geht
Sehr spannendes Thema und ein toller Gast. Bei der Zyklenfestigkeit würde ich gerade im Automobilbereich den Optimismus nicht ganz teilen dafür ist das ganze zu sehr in den Köpfen verankert. Also müsste man zuerst über die Bereiche kommen, wo Speicherkapazität einfach alles aussticht. Da würde ich zuerst an elektronische Geräte wie Smartphones und Laptops etc. denken die wegen des schnellen Voranschreitens der Technologie nur für sehr begrenzte Zeit eingesetzt werden. Wenn da nach 4-5 Jahren der Akku nur noch 75% der ursprünglichen Kapazität hat, wird das sicher akzeptiert. Das kann dann die Zeit verschaffen um an der Zyklenfestigkeit zu arbeiten um weitere Anwendungsfelder zu erschließen.
Bei der Forschung sind wir ja ganz vorne mit dabei. Aber um vor die China Welle zu kommen, müssten wir mal als erstes in die Massenproduktion kommen.
Von uns erforscht, von China geliefert! 🙂
Und: Dass Silicium einen Teil-Befreiungsschlag gegenüber China bedeutet, finde ich genial!
Starke Sache, und wirkt sehr glaubwürdig - ich wünsche viel Erfolg bei den Test und für den Abschluss mit einem potenten Partner!
Zu den 300 Zyklen = 200'000 km: Da habe ich dann mit 80% kapazität immer noch einen akku mit wesentlich mehr Reichweite als andere Li-Akkus bei 100%, insofern würde ich sehr entspannt weiterfahren! Interessant wäre es da, die prognostizierte Kapazitätsverlustkurve nach den 300 Zyklen zu kennen.
Hoffentlich haben sie sich das alles patentieren lassen, sonst sie sie für 'die Großen' schnell überflüssig.
Siehe dazu Beschreibungstext.
Ja. Sehr überrascht und natürlich gespannt wie viele Male es 2 Jahre brauchen wird, bis es auf den Markt kommt.
Die Kupferfäden erinnern an das Kupfervlies von Batene. Die erheblich gesteigerte Kollektoroberfläche dürfte auch vorteilhaft sein.
Ansonsten tolle Leistung ich drücke euch die Daumen.
Sehr spannend
Das klingt sehr gut! 300 Zyklen sind ein Anfang. Ich glaube E-Autos brauchen 800-1500 Zyklen. LKW 3000?
23:48 Wow, 427kg für 145 kWh. Das ist doch ein Wort!
Mein Zeekr 001 mit 140kWh hat noch eine 727kg CATL Qilin Batterie. Aber die Reichweite ist sensationell! Gamechanger, weil ich damit auf der Autobahn weiter komme als mit meinem Audi A7 mit 75l Super, in der Stadt praktisch *doppelt* so weit!
Vielleicht beleuchtet ihr das Thema auch mal in eurem englischsprachigen Podcast und ladet dazu Mark Thompson von der Talga Group ein. Er versteht das Thema von A bis Z - und ist obendrein äußerst unterhaltsam. ;)
Danke für den Geheim-Tipp. Empfehlen Sie „Battery Generation“ (for Beginners) oder „Battery Researcher“ (Advanced)?
Spannender neuer Player aus D. aber natürlich sollte in einem FachPodcast auch mehr zu den Alleinstellungsmerkmalen [Patente, Probleme der Ausdehnung, Zyklenzahl] nachgehakt werden. Es werden ja hier ggf. auch potentielle Partner/INvestoren gesucht. Da könnte mehr im Detail helfen.
Zwei Jahre Daumendrücken krieg ich locker hin!😀
Interessant wäre zu wissen, welche Effekte durch Vorstrukturierung der Kupferfolie erziehlt werden können und wie Zwischenschichten aus Kupferbedampfung wirken könnten.
Super Frage... stellen wir dann beim nächsten Podcast! Danke für den Beitrag!
Mein langfristiget Favorit bleiben Hybrid-Kondensatoren, grade im Hinblick auf die E-Mobilität.
Ich schätze das entscheidende Problem beim finden eines Entwicklungspartners ist nicht Risikokapital, sondern das der potentielle Partner jetzt ja nicht Däumchen dreht, sondern intensiv Projekte am laufen hat und in dabei im harten Internationalen Wettbewerb steht. Und für eine gute Erfolgschance müsste er entscheidend viel Kapazitäten abziehen. Da liegt das eigentliche Risiko für den Partner.
Ich wünsche NorcSi jedenfalls allen Erfolg! Der Podcast klang jedenfalls nicht nach inhaltsleerem Werbeblabla.
Und Europa wünsche ich das nicht CATL der beste/einzige Partner oder Käufer für NorcSi ist.
VARTA wird es wohl kaum werden!😂
Interessant. Das schöne am ganzen Thema ist: Dank der weltweiten Forschung kann es nur nach oben gehen.
Wie sieht es mit euren Finanzierungsplänen aus???
Es wurde erklärt, dass ein Partner gesucht wird.
@@beatreuteler ich meinte die Finanzierungspläne des Podcasts, da die wohl auf der Kippe steht.
Ich verstehe nicht wie die Kupferdentriten die Volumensänderung von Silizium verhindern. In den Abbildungen nehmen die Kupferdentriten nur einen kleinen Teil des Gesamtvolumens ein. Die starken Volumensänderungen von Silizium müßten demnach weiterhin vorhanden sein. Hier wäre eine Zusatzerklärung zum Verständnis hillfreich.
Mein Verständnis: die Volumenänderung als solche ist nicht das ganz große Problem, sondern die Folgen dieser Volumenänderung. Am Anfang vom Video wurde erwähnt das die Siliziumschicht ohne das Verfahren beim ersten entladen einfach zerbröselt und damit dann nicht mehr nutzbar ist. Ich sehe es so das das Kupfer dieses 'zerbröseln' verhindert und die Schicht damit nutzbar bleibt. Die anderen Verfahren, z.B. die Nanodrähte haben das Problem der großen Oberfläche und das beim Ausdehnen die SIO (?) sich teilweise neu bilden muss und somit Lithium verbraucht wird. Das ist bei der Schicht anders da sich die Oberfläche nicht ändert.
Die Volumenänderung + die Oberfläche macht das kompliziert. Wenn die Oberfläche stabil und relativ klein ist ( Identisch zu Cu und Graphit kann ich die Ausdehnung kompensieren. Wie genau, dass ist die interessante Frage.
Zumindest bei flüssigen Elektrolyten sollte das machbar sein.
# Die Li Ionen wandern ja, also in Summe bleibt die Anzahl und damit das Volumen identisch in der Zelle. Das Elektrolyt kann auch die Oberfläche vollständig benetzen.
Deswegen vermutlich nur Pouchzellen?
Wenn NorcSi GmbH schon 180mm Standardrollen von Si-Anoden hat, frage ich mich, warum Batteriehersteller nicht einfach mal eine Rolle in ihre Produktionsstraße einlegen?
Habt ihr schon einen? Oder macht einen Podcast wie man an neue Materialien und Chemie rangeht. Wird die elektrochemische spannungsreihe hergenommen oder andere Grundlagen? Wie findet man die Spannung und strom bei gewählten Materialien raus und welcher Elektrolyt bei den Materialien geeignet ist. Und wie die Zyklenzahl?
Ich denke mal solche Akkus mit hohen Energiedichten werden zuallererst nicht in Elektrofahrzeugen landen, weil sie hierfür zu teuer sind. Angenommen eine Firma schafft es, Zellen mit 400 Wh / Kg Energiedichte für 1000 € / KWh anzubieten, dann würde ein Elektroauto mit 100 KWh Akku 120.000€ kosten. Diese Technik wird zuerst in Smartphones und Kopfhörern zu finden sein, dort erhöhen sie die Gerätepreise nur unwesentlich, weil die Akkus dort nur ein paar Prozent des Gerätepreises ausmachen. Wenn die Technik durch den Einsatz in Smartphones und Kopfhörern dann verbilligt wird, wird sie dann auch auf andere Sektoren wie Elektromobilität übertragen. Mit der Erhöhung der Energiedichte geht in erster Linie erstmal der Preis in die Höhe und die Zyklenfestigkeit in den Keller, es sind dann weitere Entwicklungen nötig, um diese wieder zu verbessern, insgesamt verbessert sich die Akkutechnik aber stetig. Die Akkus werden irgendwann genug Energiedichte für Flugzeuge haben, aber wahrscheinlich auch erstmal mit geringen Zyklenzahlen, wahrscheinlich werden dann sogar neue Elektrofahrzeuge mit gebrauchten Flugzeugbatterien im Second Life angeboten. Die Kapazität wird am Anfang stark sinken und mit der Zeit immer langsamer. Eine zukünftige potentielle Batterie mit 500 Wh/Kg wird wahrscheinlich nach den ersten 20 Zyklen nur noch 400 Wh/Kg haben und dann 400 Zyklen brauchen, um auf 250 Wh/Kg zu sinken, und dann wird man sie wahrscheinlich im dritten Leben in Stationären Speichern benutzen, weil dann die Kapazität noch langsamer sinkt.
Leider habe ich über den Zusammenhang mit Natrium Ionen vernommen, nur Lithium Ionen. Nun gibt es aber Natrium in Hülle und Fülle. Und es ist auch wesentlich umweltfreundlicher als Lithium (in Batterien). Wie sieht es denn damit aus? Übrigens ist in Thüringen meines Wissens eine Giga-Factory frei geworden. Wäre das nicht etwas für Europäische Investoren?
Wo und wie kann ich investieren?
Könnte man mit so einer Batterie auch Überwachungsdrohnen antreiben, wenn die Energiedichte so groß ist?
Ich vermisse die guten alten Zeiten als ein Produkt auf den Markt kam und dann erst vorgestellt wurde und man danach über positive und negative Eigenschaften diskutiert hat ,die man am realen Produkt testen konnte ! Heute geht es leider ständig um Ankündigungen , Prognosen und ungelegte Eier !
Wie alt sind sie? Was machen sie ? Also für mich hat sich Null geändert. Habe aber auch nur 40 Jahre in dem Bereich .
@@T.Stolpe @HeikoWalter: Danke für Ihren Beitrag. Es geht auf diesem Kanal nicht um Batterie-Testberichte, sondern um wissenschaftliche Erkenntnisse in der Grundlagenforschung der Batteriewelt. NorcSi hat ein Verfahren entwickelt, welches vielversprechend scheint und bisher von keinem Hersteller angewendet wird. Ob das am Ende in die Industrie schafft, steht auf einem völlig anderen Blatt.
Ich finde es sehr interessant, Blicke in den Forschungs- und Entwicklungsbereich zu bekommen.
👍👋😎👋👍
Wenn auch nur die Hälfte war ist, sollte die Technik aus rein betriebswirtschaftlichen Gründen ein Selbstläufer sein. Die Zyklenfestigkeit sollte trotz der Argumente von Herrn Neubert besser werden.
Es sollen mehr Emopeds in der Stadt sein, mit mind. 100Km Reichweite für 2 Personen mit Anhängevorichtung und auf 60 Kmh erlaubt sein. In China ist es Gang und gäbe. DIE Eautos sind viel zu schwer da sie meist max. Von 2 Personen genutzt werden. Warum die G. Diese gute Idee nicht aufgreifen, ist mir ein Rätsel. Vielleicht fahren sie kaum oder nicht diese ultraleichten Transportmittel.
👍👍👍
Die hohe Zyklenfestigkeit ist nicht in erster Linie bei Elektro-Autos nötig, sondern insbesondere bei der Anwendung in Heimspeichern. Damit ein Heimspeicher wirtschaftlich sinnvoll arbeitet, sollte er z.B. 200 Vollzyklen/Jahr machen, d.h. in 15 Jahren, was eine realistische Lebensdauer sein muss, erreicht sie 3000 Vollzyklen. Grid-Level Akkus benötigen sogar mehr, da sie je nachdem bis zu über 1 Vollzyklus pro Tag fahren sollten.
Würde sich dieser Akku für E-Mobilität durchsetzen, wäre er demnach weniger gut für 2nd. Life Anwendungen geeignet.
Kann man die Batterienutzung so direkt vergleichen? Bei Autos will man ja eher "High-Power", also hohe Laderaten mit hohen Kapazitäten. Für Heimspeicher geht es doch nur um eine hohe Zyklenzahl bei vergleichsweise geringen Ladeströmen. Es könnte sein, dass Silizium bei diesen geringen Strömen eine deutlich höhere Zyklenzahl besitzt. Das wird wohl erst die Zukunft zeigen :)
@@atlantik39 Es ist halt von 300 bis 3000 Zyklen ein enorm weiter Weg.
@@beatreuteler
Mal ganz Platt gesprochen: Wichtiger ist Zyklen * Kapazität. Wenn du die 10-fache Kapazität hinstellen könntest* dann reichen auch 300 Zyklen. Es wurde nicht thematisiert ob und wie sich die Lade-/Entladebeanspruchung auf die Zyklenfestigkeit auswirkt. Alterung ist, so habe ich es verstanden, noch ein Thema für die Forschung. Kann sehr gut sein das bei langsamem Laden im Heimspeicher Fall, mehr Vollzyklen drin sind.
*Bei vergleichbarem Preis und vergleichbarem Volumen.
@@Polgarta Ja, aber wirklich sehr platt. Denn das würde bedingen, dass der Preis 10x tiefer ist. Das ist nicht zu erwarten.
Ich verstehe nicht wie er auf eine Verdopplung der Kapazität/Energiedichte kommt. Man bekommt maximal 30% mehr Kapazität raus. Realistisch sind eher 20% da man (mit unserem heutigen Wissensstand) aufgrund bekannter Probleme nicht auf voll Si gehen sondern es weiterhin noch an das Graphit binden möchte. (20-50% Si Anteil) Damit wären wir mit heutigen NMC Zellen irgendwo im Bereich von 320-340Wh/Kg.
Selbst wenn man auf 100% Silizium Anteil geht, tut sich da nicht mehr wirklich was bzgl der Kapazität und wenn ich es richtig verstanden habe ist er in der Lage eine "100%" Silizium Anode zu bauen wo ein Minimaler Anteil an kupferdendrite vorherrscht, der als eine Art Bewehrung fungiert. (Was zugegebenermaßen ein unfassbar interessanter und kreativer Lösungsansatz ist)
Edit: ich habe das Video jetzt ein zweites Mal angeguckt mit dem Videomaterial. Als ich den Kommentar geschrieben habe, habe ich es nur als Audio gehört und da sieht man bei 2:11 genau die 30% höhere gravimetrische Energiedichte von der ich gesprochen habe und bei 25:55 sind es in der aktuellen Version sogar nur 10% mehr was der extrem dicken Kupferschicht und einem doppelt so dicken separator geschuldet ist.
Hier auch meine Frage: warum ist der separator doppelt so dick? Ich vermute das liegt daran, dass ihr wenig Erfahrung in der Fertigung habt und es bis dato nicht anders hinbekommen habt? Weil ein technisch notwendigen Grund fällt mir gerade keiner ein.
Und 2te Frage: warum ist die Kupferschicht so dick? Gibt es da Probleme beim beschießen mit der dendritbildung, wenn sie "zu dünn" ist?
Vllt ließt der Herr Neubert oder jmd aus seinem Team ja den Kommentar. Ich finde das unheimlich spannend.
PS: ich bin unfassbar Stolz auf euch und eure Idee. Sie ist so lächerlich simpel, dass es einfach nur genial ist. Ich musste wirklich lachen, als der Herr Neubert erklärt hat wie ihr das macht. Hätte man auch früher drauf kommen können 😂. Ich hoffe ihr habt euch mit top Patentanwälten zugedeckt. Auf eine rosige Zukunft 👍 vielen Dank für eure tolle Arbeit!
Die Forschung und Entwicklung in Deutschland sollte man nicht unterschätzen.
Seh ich auch so. Leider scheitert es zu oft an der Kommerzialisierung bzw. da kommen uns andere dann zuvor.
@@EinzigfreierName So ist es! Manch ein Hörer wirft sogar diesem Podcast vor, "chinesischen Copycats" solch hochattraktive Innovationen "auf dem Servierteller zu präsentieren", um sie zu kopieren 😂😂
finde es immer wieder schade, das 'nur' auf die Zyklen geschaut wird.
ich bin der Meinung das die Kalendarische Alterung des Akkus eher(auch) das Problem ist.
was bringt mir ein Akku mir 5000 Zyklen wenn er nach 2 Jahren kaputt ist?!
Das wäre in der Tat mal eine echt interessante Betrachtung: Wie unterschiedlich altern Zellchemien kalendarisch?
@@GeladenBatteriepodcastWelcher Hersteller würde sich für Akkus interessieren, der 100+x Jahre durchhält?
Ich arbeite an Verfahren zu after livecycle Tests, wobei es um reduzierte Haltbarkeit von technischen Produkten im automotive Sektor geht!
Solange wir alle von Verbrauch leben, wird sich daran nichts ändern.
Ich bin schon seit Jahren Verfechter von zwanzigjähriger Garantie auf technische Geräte, was aber jeder Ökonom verhindern würde.
Erfindungen ist das eine, Vermarktem machen wieder andere Länder
Eine Bemerkung zum Thema Ladezyklen: Im tatsächlichen Leben ist die Häufigkeit der Ladevorgänge nicht Linear mit der Größe der Batterie. Gewohnheit und Gelegenheit tragen dazu bei, dass -bei gleicher Fahrleistung- mit einer kleinen Batterie überproportional oft, jedoch mit zunehmender Größe der Batterie zunehmend selten geladen wird. Die Lösung des Problems geringer Ladezyklen liegt also in der Gesamtkapazität der Batterie. Aus eigener Erfahrung würde ich schätzen, dass bei einer Erhöhung der Batteriegröße um 50 % sich die Ladezyklen jeweils halbieren.
Auf die Begründung bin ich gespannt! …
@@Torsten2731mit Gewohnheit meine ich das man beim fahren zb wenn es „knapp werden könnte“ eher zur ladesäule fährt und damit häufigere ladezyklen verursacht, mit Gelegenheit meine ich das man bei geringerer akkukapazität öfter nachlädt als es eigentlich nötig wäre. Meine Erfahrung beruht auf 200.000 km seit 2021 in VW id4 und bmw i4 mit 77 bzw 80kwh auf der einen Seite und min Electric mit ca 30kwh auf der anderen Seite
Mini😂
@@wittichindustriebodensanie719 Ich fahre schon etwas länger Elektrisch. Am Anfang habe ich den Akku immer möglichst voll geladen. Da konnte man mich Nachts um 3 Uhr wecken und ich wusste meine Akkustand, mittlerweile ist mir dieser total egal.
Die Aussage muss man konkretisieren, so würde ich sie nicht stehen lassen wollen. Bei den angegeben Ladezyklen wird immer (!) von 0 bis 100% gerechnet. Wenn man eine Autobatterie 2 mal um 50 % auflädt, also z.B. von 20 auf 70 % dann entsprechen diese 2 Ladevorgänge EINEM Ladezyklus 2*50% = 100%. Du hattest da ja auch schon zwischen Ladevorgängen und -zyklen unterschieden.
Was aber wohl der Fall zu sein scheint: wenn bei einem Ladevorgang der Ladehub gering ist, dann belastet das die Batterie weniger.
Ohne das die Zahlen jetzt richtig sind, aber um die Tendenz zu zeigen:
1 Ladevorgang von 0 - 100 % entspricht einem Ladezyklus. Wenn man aber z.B. 15 mal nur 10% nachlädt, also z.B. von 50% auf 60% lädt, dann wären das ja eigentlich 1,5 Ladezyklen. Aber da es so entspannter für die Batterie ist, entspricht es in der Realität auch nur einem (und nicht den 1,5) Ladezyklen. Man kann also mehr km aus der Batterie herausholen. Das ist ja auch das was man von die Firmen hört die spezielle Serices für die Netztstabilsierung mit Autobatterien anbieten hört. Nochmal: bitte die Zahlen nicht so nehmen, es geht um die Tendenz. Also häufiger mit geringen Hub zu laden ist schonender für die Batterie. Und das geht bei großen Batterien natürlich einfacher.
Wenn die Reichweite stimmt, kann sie ruhig früher kaputt gehen? 🤔
Hmm... Die Moderatoren Rosen & Messling schienen ja eher skeptisch im Podcast... Ist für Sie die doch geringe zyklische Lebensdauer kein Problem?
@@GeladenBatteriepodcast Ich bin da genauso skeptisch wie eure Jungs!
Die wollen an meinen Sandkasten. Dann vielleicht doch Verbrenner.😂
😂
Teuer ist relativ.
Hoffentlich kann er sich nach dieser Folge vor Anfragen nicht mehr retten!
Klingt erstmal gut, hoffentlich nicht mehr Schein als Sein. (Siehe Tom Böttichers letztes Video zu Blackstone)