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 …

Juni 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Juni 2020

Kennen Sie schon …

27/2020

Spektrum - Die Woche – 27/2020

24/2020

Spektrum - Die Woche – 24/2020

In dieser Ausgabe widmen wir uns Covid-19, der Elektromobilität und unvernünftigem Handeln.

Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2020

Spektrum der Wissenschaft – Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2020: Chemische Überraschungen

Fluoreszenz: Vom Textmarker zur Geheimtinte • Fingerabdrücke: Spurensicherung mit Bleistift, Büroklammer und Blockbatterie • Synthese: Graphenproduktion im Hobbykeller

Lesermeinung

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, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften 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 Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen 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