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28. April 2021: Von Michael Stock an Stefan Jaudas Bewertung: +1.00 [1]

Ja stimmt alles. Ob die Akkus aber wirklich so viel beser werden sollten, ist die Frage. Mit den 5 kWh/kg gibt es nämlich ein kleines Problem .....

Bisher haben die besten Lithium/Ionen-Akkus eine Energiedichte von etwa 0,22 kWh/kg, also etwa 1/60 von Jet A. Bei den in der elektrochemischen Spannungsreihe am weitesten auseinanderliegenden Materialien (Li und Fl) ergeben sich -3,04V / +2,87V, wodurch theoretisch 6,1 kWh/kg möglich wären, realistischerweise also vielleicht 1/3 der Energiedichte von Jet A.

So eine Batterie will aber niemand bauen. Batterien bestehen ja aus der Kombination von Energieträger und Oxidator, die nur durch dünne Dieelektrika voneinander getrennt sind. Das ist der Grund, warum der "runaway" bei der Beschädigung von Lithium-Ionen-Akkus schnell zu unlöschbaren Bränden führt. Die Batterie trägt den Oxidator zur Aufrechterhaltung des Brandes ja schon in sich.

Wenn man die Energiedichte einens solchen Akkus nur verzehnfacht, würde auch die Rekombinationsgeschwindigkeit zwischen Energieträger und Oxidator exponentiell ansteigen. Der dazugehörende Begriff heißt Detonationsgeschwindigkeit. Im Brennraum eines Verbrennungsmotors liegt diese bei etwa 40-60 m/s, während ein Akku mit 1/10 dieser Energiedichte vermutlich um die 2500 m/s und damit die Detonationsgeschwindigkeit von Ammoniumnitrat erreichen würde.

Ab etwa 1000 m/s bedarf es keiner Verdämmung mehr, um die Sprengwirkung zu erzeugen. Die Batterie eines Tesla würde dann zwar theoretisch nur noch 30kg wiegen statt 800kg, aber beim kleinsten Fehler im Dielektrikum die Sprengkraft einer 125kg-Fliegerbombe erreichen.


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