Beim Lithium ist ein Ende der Verwendung ja schon quasi absehbar. Dies hängt jedoch nicht mit erschöpften Rohstoffquellen zusammen, sondern mit den Alternativen.
Dazu ein Blick auf einen Lithium-Ionen-Akku. Im Akku können Lithiumionen (Li+) frei durch den Elektrolyten zwischen den beiden Elektroden wandern. Die Übergangsmetall- und Graphitstruktur der Elektroden ist ortsfest und wird durch einen Separator vor einem direkten Kontakt geschützt. Die Lithiumionen wandern also beim Laden und Entladen, damit die Elektroden selbst quasi elektrisch neutral bleiben. Die negative Elektrode ist aus Lithium und Graphit (Li/C) zusammengesetzt. Lithium liegt dort als Kation vor. Beim Entladen des Akkus gibt die Graphit/Lithiumverbindung Elektronen ab, die über den externen Stromkreis weiter zur positiven Elektrode fließen. Zugleich wandern gleich viele Li+-Ionen aus der Li/C-Verbindung heraus durch den Elektrolyten zur positiven Elektrode. An der Elektrode nehmen aber nicht die Lithiumionen die ankommenden Elektronen des externen Stromkreises auf, sondern die dortigen Übergangsmetallverbindungen. Es können je nach Akku Cobalt-, Nickel-, Mangan- oder Eisen-Ionen sein, die dort ihre Ladung ändern. Das Lithium liegt im entladenen Zustand des Akkus also in der positiven Elektrode weiterhin in Ionenform vor. Elektronen bewegen sich frei, aber nicht zwischen den Elektroden innerhalb des Akkus. Denn die Trennwand ist elektronenundurchlässig, was einen Kurzschluss verhindert.
Praxistipp: Je stärker ein Akku aufgeladen ist, desto stärker kommt es auch zur Selbstentladung. Ideal wäre es, einen Akku nur wenig geladen kühl zu lagern, ihn vor Benutzung zu laden und nach Benutzung teils wieder zu entladen. Oder anders gesagt: Akkus in Geräten besser (wenn möglich) nur bis 80 % aufladen statt voll mit 100 %. Dies erhöht letztlich die Lebensdauer. Selten genutzte Akkus müssen ggf. nachgeladen werden, da es sonst zu einer Tiefentladung kommen kann. Denn Lithium-Ionen-Akkus dürfen sich nicht unter 2,7 V pro Zelle entladen, weil sich sonst die Zelle durch irreversible chemische Vorgänge selbst zerstört und völlig unbrauchbar wird. Wer also Akkus dieses Typs zu lange (über Jahre) ungenutzt in einer Schublade herumliegen lässt, kann sie im Grunde nur noch wegwerfen. Es tut sich nichts mehr.
Doch zurück zum Thema. Statt Lithium arbeitet man nun an Akkus, die Natrium-Ionen verwenden. Natrium ist bekanntlich neben Chlor im Natriumchlorid enthalten; also im Kochsalz. Und Kochsalz wiederum ist in großen Mengen und deutlich leichter verfügbar als Lithium.
Das Problem ist eben, einen Ersatz für die Elektrode aus Lithium und Graphit zu gestalten. Natrium selbst hätte den Vorteil, eine sog. „Drop-in-Technologie“ zu sein: es lässt sich auf die gängige Batterieproduktion übertragen. Auch benötigt man weder Cobalt noch Nickel.
Die Anode einer Natrium-Ionen-Batterien muss im geladenen Zustand möglichst viele positive Natrium-Ionen speichern. Man benötigt ein geeignetes Anoden-Material. Statt Graphit sollen dann sog. Hard Carbons zum Einsatz kommen. Denn in die Poren und Gänge des Kohlenstoffs gelangt neben den Natrium-Ionen auch Elektrolyt. Dies führt zu Verlusten der Speicherkapazität. Neue Verbundwerkstoffe müssen also vielen Natrium-Ionen Platz bieten und Elektrolyte fernhalten.
Die britische Firma Faradion und die chinesische Firma CATL (Tesla-Zulieferer) haben bereits die Vorserienproduktion von Natrium-Ionen-Akkus begonnen. Sie enthalten kein Lithium, Kobalt oder Kupfer. Die Zellen haben eine Kapazität von bis zu 30 Amperestunden (Ah). Sie können eine Energiedichte von 150 bis 160 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) erreichen, bei einer Ladezeit von rund 15 Minuten. Die Akkus von Faradion erreichen 90 % der Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP). Sie sind weniger kälteempfindlich, weniger hitzeempfindlich und weniger feuergefährlich. Zudem können Natrium-Ionen-Akkus problemlos vollständig entladen werden. Sie gelten daher im Gegensatz zu Lithum-Ionen-Akkus nicht als Gefahrgut. Werden die Natrium-Ionen-Akkus nur zu 80 % geladen, können sie bis zu 3.000 Ladezyklen überstehen.
"Good taste is the worst vice ever invented" (Edith Sitwell)
Zitat von Lumich im Beitrag #4604Es schadet natürlich nicht, noch einmal darauf hinzuweisen, aber es liest sich so, als ob suggeriert werden möchte, dass UmweltschützerInnen auch nicht besser sind als die/ der „normale“ autofahrende DurchschnittskonsumentIn.
Ich habe natürlich nach dem politischen Hintergrund des RND gegoogelt, und der gilt als SPD - nah. Der letzte Absatz relativiert das Ganze auch etwas. Davon abgesehen: auch, wenn man sich damit beschäftigt, sollte man allmählich mal Lösungen präsentieren. Ansonsten nutzt man dem politischen Gegner. Die stolzen Dieselfahrer der AfD stürzen sich nämlich gerne auf sowas.
Der AfD und dem restlichen rechtskonservativen Lager (und eigentlich noch viel mehr) kann man mit vernünftigen Vorschlägen keine Konkurrenz machen. Was die anbieten sind scheinbar einfache Lösungen, und die Illusion, man könnte einen alten Zustand wiederherstellen oder konservieren. Wer in die Richtung tendiert, wird auch nichts von veränderter Städteplanung und neuen Mobilitätskonzepten wissen wollen. Zu denken, man müsste einfach nur das Auto dahingehen optimieren, dass einige der Umweltprobleme nicht mehr so stark tangiert werden, befindet sich m.E. auf dem Holzweg. Individualverkehr an sich muss neu gedacht werden, und vieles andere mehr. An Konzepten mangelt es dabei nicht, ebensowenig wie an technischen Lösungen.
☟ smog in berlin. nichts wie hin. weil du mich küsst, bin ich kein tourist.
irgendwie beschleicht mich das gefühl der vulkanausbruch bei tonga sollte ein grösseres thema als der serbische narziss sein. ich hab schon von kühlerem sommer und so zeugs gelesen. von tonga selbst gibt es derweil seit bald 24h keine gehaltvollen nachrichten.
Absolut. Traurig auch, dass Mali in der Berichterstattung nur eine untergeordnete spielt, dabei sind das durchaus dramatische Entwicklungen: Verschobene Wahlen (begründet durch die unzureichende Sicherheitslage, was sich argumentativ sicher nicht ganz von der Hand weisen lässt), russische Militärberater, Sanktionen der ECOWAS, Grenzschließung durch die Regierung, Solidaritätskundgebungen im ganzen Land für die Putschisten (mit Unterstützung quasi der gesamten Kulturszene), das ist durchaus eine explosive Mischung. Aber hey, ein Trottel will ungeimpft Tennis spielen.
Da verbinde ich zum ersten mal so etwas wie Freude in Verbindung mit einem Tennis-Thema, und dann muss es mir jemand wieder versauen. Vielen Dank auch. 😡
☟ smog in berlin. nichts wie hin. weil du mich küsst, bin ich kein tourist.
(Wie noch in fast jedem deutschsprachigen Bericht zum Thema allerdings auch hier ein Ärgernis, dass die Entstehung zweier chinesischer Staaten falsch beschrieben wird. Während der Spiegel und die FAZ beständig von einer "Abspaltung" Taiwans von Chinas schreiben, wird hier behauptet, Gegner der Kommunisten hätten "auf Taiwan einen eigenen Staat gegründet". Auch das ist nunmal falsch. Die Staatsorgane, die Armee und die Elite der damals bereits jahrzehntelang existierenden und international anerkannten Republik China flohen am Ende des Bürgerkriegs vor den Kommunisten nach Taiwan. Das war weder eine "Abspaltung" noch eine neue "Staatsgründung". Argh.)
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01.01.2022 17:00
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