Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Chemische Unterhaltungen: Energie speichern auf die Schnelle

Superkondensatoren können rasch große Mengen elektrischer Energie aufnehmen und wieder bereitstellen. Wie das System funktioniert, lässt sich mit einfachen Experimenten sichtbar machen.

Obwohl Hermann von Helmholtz (1821–1894) bereits vor fast 200 Jahren den Grundstein für Superkondensatoren als Energiespeicher legte, fristeten diese lange Zeit ein Schattendasein. Das liegt unter anderem daran, dass in mobilen Endgeräten vorrangig Lithium-Ionen-Akkumulatoren zum Einsatz kommen. Sie weisen eine hohe Energiedichte auf und lassen sich daher Platz sparend unterbringen.

Dabei bieten Superkondensatoren in bestimmten Bereichen klare Vorteile gegenüber der dominierenden Lithium-Ionen-Technologie: Sie kommen ohne teure Metalloxide in den Elektrodenmaterialien aus, sind deutlich langlebiger und lassen sich sehr viel schneller laden und entladen als Akkumulatoren. Muss also in kurzer Zeit viel elektrischer Strom gespeichert oder bereitgestellt werden, sind Superkondensatoren die perfekten Kandidaten. Daher kommen sie heute in zahlreichen Bereichen zum Einsatz: Einsatz: von stationären Energie-Back-up-Systemen bis hin zu mobilen An- wendungen wie der Bremskraftrückgewinnung in Bussen und Bahnen oder dem Beschleunigen von Hybrid- und Elektrofahrzeugen …

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Strom speichern mit Eisen, Natrium und Schwerkraft

Diesmal werfen wir einen Blick in die Zukunft: auf die Speicherung von Strom. Welche Technik kommt als Lösung für dieses Schlüsselproblem der Energiewende in Frage? Und wir werfen einen Blick zurückWas haben wir gelernt aus gut zwei Jahren Pandemie? Wir haben sechs Fachleute um Einschätzung gebeten.

Spektrum - Die Woche – Graslandschaften, die unterschätzten Alleskönner

Ob Savannen, Steppen oder herkömmliche Wiesen – Graslandschaften gibt es überall. Sie sind wichtige Verbündete im Kampf gegen den Klimawandel, werden aber zu wenig geschützt. Das muss sich ändern. Außerdem in dieser Ausgabe von »Spektrum – Die Woche«: was beim Sterben im Gehirn passiert.

Spektrum Kompakt – Recycling - Wie Müll zu Wertstoff wird

Plastikstrudel im Meer, Berge an medizinischen Abfällen durch die Pandemie, steigende Nachfrage nach speziellen Rohstoffen für die Energiewende: Der Bedarf an nachhaltigen Recyclingverfahren wächst.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen

Burke, A. et al.: Ultracapacitors: why, how, and where is the technology. Journal of Power Sources 91, 2000

Flint, A. et al.: Chemie fürs Leben – Elektrochemie. Universität Rostock, 2016

Gu, W. et al.: Review of nanostructured carbon materials for electrochemical capacitor applications: advantages and limitations of activated carbon, carbide-derived carbon, zeolite-templated carbon, carbon aerogels, carbon nanotubes, onion-like carbon, and graphene. WIREs Energy Environ 3, 2014

Kötz, R. et al.: Principles and applications of electrochemical capacitors. Electrochimia Acta 45, 2000

Pal, B. et al.: Electrolyte selection for supercapacitive devices: a critical review. Nanoscale Advances 1, 2019

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.