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Transparente Batterie
Seit Ende Februar 2013 hat eine Gruppe von Wissenschaftlern der Kogakuin University of Japan - sechs Personen unter der Leitung von Professor Sato - eine innovative Idee entwickelt und umgesetzt - eine nahezu transparente Lithium-Ionen-Batterie.
Schließlich präsentierten die Forscher nach zweieinhalb Jahren, nämlich am 27. August 2015, auf der Ausstellung Innovation Japan 2015 in Tokio der Öffentlichkeit einen funktionierenden Prototyp, eine durchscheinende Batterie, die aus Licht mit verschiedenen Wellenlängen von rot bis nahezu ultraviolett geladen werden kann .
Dünne Filme der Elektroden der Anode und der Kathode mit einer Dicke von 90 bzw. 80 Nanometern erwiesen sich als nahezu transparent. Je länger die Wellenlänge des Ladelichts ist, desto transparenter bleiben die Filmelektroden nach dem Laden. Unter dem Einfluss von grünem Licht, dessen Wellenlänge 550 Nanometer beträgt, beträgt die Gesamttransparenz 60%, und unter Einwirkung von Sonnenlicht steigt die Lithiumdichte auf den Elektroden signifikant an und die Transparenz sinkt auf 30%.
Es wurde sofort beschlossen, Li3Fe2 (PO4) 3 (LFP) als Basis für den Elektrolyten für die positive Elektrode und Li4Ti5O12 (LTO) und LiPF6 (Lithiumhexafluorophosphat) für die negative Elektrode zu verwenden. Diese Materialien werden häufig bei der Herstellung herkömmlicher, undurchsichtiger Lithium-Ionen-Batterien verwendet.
Bereits 2013 wählten die Wissenschaftler die für das Ziel am besten geeigneten aus. Anoden- und Kathodenfilme wurden 30 bzw. 10 Minuten lang bei einer Lufttemperatur von 550 Grad auf Glassubstrate aufgebracht.
Die resultierenden Batterien können sowohl durch Sonnenlicht, das Ersetzen von Sonnenkollektoren, als auch durch andere Lichtquellen mit geeigneter Helligkeit aufgeladen werden. Eine Demonstration auf der Ausstellung zeigte, wie eine neue Batterie fünfmal entladen und aus Ultraviolett mit einer Energiedichte von 10 mW / cm2 geladen wurde, was etwa 10% des normalen Sonnenlichts entspricht. Die Ausgangsspannung betrug ebenfalls 3,6 Volt herkömmliche Lithiumbatterien.
Tests in Labors vor der Ausstellung haben gezeigt, dass der neue Batterietyp 20 Ladezyklen ohne Leistungseinbußen standhält.
Die Erfinder selbst glauben, dass sich ihre transparenten Batterien als vielversprechende Lösung erweisen werden, um sie mit Fenstern von Gebäuden, Autofenstern und anderen transparenten Oberflächen als Lichtfarbe zu bedecken, die elektrischen Strom erzeugen kann.
Genau dies ermöglicht es, erneuerbare Energiequellen, Methoden zur Speicherung und Speicherung dieser Energie mit den neuesten Systemen sogenannter "intelligenter Gebäude" zu kombinieren, deren Fenster Sonnenenergie sammeln und speichern können.
Siehe auch auf electro-de.tomathouse.com
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