Überraschender Weg zur Steigerung der Batterieleistung

Die erste Ladung bestimmt die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien

03.09.2024 - Die allererste Ladung einer Lithium-Ionen-Batterie ist bedeutsamer als sie klingt. Sie bestimmt, wie gut und wie lange die Batterie von da an funktionieren wird - insbesondere, wie viele Lade- und Entladezyklen sie verkraften kann, bevor sie Schaden nimmt. In einer in der Fachzeitschrift Joule ...

Die hüpfenden Ionen einer Batterie erinnern sich, wo sie schon waren

Im atomaren Detail betrachtet, ist der scheinbar reibungslose Fluss der Ionen durch den Elektrolyten einer Batterie überraschend kompliziert

22.02.2024 - Festkörperbatterien speichern und geben Ladung ab, indem sie Ionen zwischen zwei Elektroden hin- und herschieben. Aus unserer üblichen Sicht fließen die Ionen wie ein sanfter Strom durch den festen Elektrolyten der Batterie. Auf atomarer Ebene betrachtet, ist dieser gleichmäßige Fluss jedoch eine ...

Elektronen bei der Arbeit zusehen

Ein Blick ins Innere von Nanokristallen

06.12.2023 - Forschende von der ETH Zürich, Empa und Stanford haben Schnappschüsse der Kristallstruktur von Perovskit-​Nanokristallen gemacht, während sie von angeregten Elektronen verformt wurde. Überraschend bog die Verformung die schiefe Kristallstruktur gerade, anstatt sie ungeordneter zu machen. So ...

Studie zeigt, dass Nickelat-Supraleiter inhärent magnetisch sind

Wellen magnetischer Erregung durchziehen dieses aufregende neue Material, ob es nun supraleitend ist oder nicht

03.08.2022 - Elektronen finden sich gegenseitig abstoßend. Nichts Persönliches - es ist nur so, dass sich ihre negativen Ladungen gegenseitig abstoßen. Um sie dazu zu bringen, sich zu paaren und gemeinsam zu reisen, wie es in supraleitenden Materialien der Fall ist, bedarf es also eines kleinen Anstoßes. Bei ...

Ein neuer Schritt zum Verständnis von Nickeloxid-Supraleitern

27.07.2022 - Eine neue Studie zeigt, dass Nickeloxid-Supraleiter, die Elektrizität bei höheren Temperaturen verlustfrei leiten als herkömmliche Supraleiter, eine Art von Quantenmaterie enthalten, die als Ladungsdichtewellen (CDWs) bezeichnet wird und die Supraleitung begleiten kann. Das Vorhandensein von CDWs ...

Wie eine Bodenmikrobe die künstliche Photosynthese ankurbeln könnte

Das Geheimnis ist ein Enzym, das mit den Reaktionsbestandteilen "jongliert"

04.05.2022 - Pflanzen sind für ihre Existenz auf einen Prozess angewiesen, der als Kohlenstofffixierung bezeichnet wird - die Umwandlung von Kohlendioxid aus der Luft in kohlenstoffreiche Biomoleküle. Das ist der Sinn der Photosynthese und ein Eckpfeiler des riesigen, ineinandergreifenden Systems, das den ...

Erstmals "Quantenzerrspiel" zwischen benachbarten Wassermolekülen direkt beobachtet

Studie wirft Licht auf das Netz von Wasserstoffbrücken, das dem Wasser seine seltsamen Eigenschaften verleiht

27.08.2021 - Wasser ist die am häufigsten vorkommende, aber am wenigsten verstandene Flüssigkeit in der Natur. Es zeigt viele seltsame Verhaltensweisen, die Wissenschaftler noch immer nicht erklären können. Während die meisten Flüssigkeiten dichter werden, je kälter sie sind, ist Wasser bei 39 Grad ...

Wie Sauerstoffverlust die Spannung einer Lithium-Ionen-Batterie aufhebt

Die Messung des Prozesses in noch nie dagewesener Detailtiefe gibt Hinweise darauf, wie das Problem minimiert und die Batterieleistung geschützt werden kann

16.06.2021 - Wenn Lithium-Ionen während des Ladens und Entladens in eine Batterieelektrode hinein- und herausfließen, entweicht ein winziges bisschen Sauerstoff und die Spannung der Batterie - ein Maß dafür, wie viel Energie sie liefert - nimmt ein ebenso winziges bisschen ab. Diese Verluste summieren sich ...

Erste Nahaufnahmen, wie eine Lithium-Metall-Elektrode altert

Prozess untersucht, der dazu führt, dass diese Batterien der nächsten Generation ihre Ladung - und möglicherweise einen Teil ihrer Energiespeicherkapazität - verlieren, selbst wenn ein Gerät ausgeschaltet ist

26.03.2021 - Der gleiche Prozess, der den Akku Ihres Mobiltelefons entleert, selbst wenn es ausgeschaltet ist, ist ein noch größeres Problem für Lithium-Metall-Batterien, die für die nächste Generation kleinerer, leichterer elektronischer Geräte, weitreichender Elektrofahrzeuge und anderer Anwendungen ...

Wissenschaftler suchen nach Atompaaren, die die Aktivität eines Katalysators verstärken

Die chaotische Umgebung einer chemischen Reaktion kann die Form eines katalytischen Nanopartikels tatsächlich so verändern, dass er aktiver wird

24.06.2020 - Der Ersatz der teuren Metalle, die die Abgase in Katalysatoren abbauen, durch billigere, effektivere Materialien hat für die Wissenschaftler höchste Priorität, sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus ökologischen Gründen. Katalysatoren werden benötigt, um chemische Reaktionen durchzuführen, die ...