Update Superkondensator: Besser als jeder Akku?
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- Опубліковано 16 тра 2024
- Ein Forschungsteam der TU München hat einen neuen Superkondensator mit einer Energiedichte entwickelt, die schon nahe an herkömmliche Akkus heranreicht. Das ist spannend, da Superkondensatoren im Vergleich zu Akkus viele Vorteile haben, sie laden viel, viel schneller, haben eine deutlich höhere Lebensdauer und können auch mehr Energie in kurzer Zeit abgeben. Lange konnten sie aber zu wenig Energie speichern und das könnte sich nun Dank der TU München geändert haben.
Ob und wie sie das geschafft haben und warum Superkondensatoren in Zukunft unter anderem in Drohnen angewendet werden könnten, schauen wir uns heute an.
Breaking Lab bei Instagram: breakinglab...
Dieses Video entstand mit meinem Breaking Lab-Team. Verantwortlich aus der Redaktion: Valentin Bruder, Kerstin Gründer, Johannes Polotzek, Jacob Beautemps; Editing: Jonas Tietz
Quellen:
Quelle 1: onlinelibrary.wiley.com/doi/e...
Quelle 2: www.mdr.de/wissen/faszination...
Quelle 3: www.leifiphysik.de/elektrizit...
Quelle 4: onlinelibrary.wiley.com/doi/e...
Quelle 5: www.spiegel.de/wissenschaft/t...
Quelle 6: www.energie-experten.org/erne...
Quelle 7: www.bundestag.de/resource/blo...
Quelle 8: www.nobelprize.org/prizes/phy...
Quelle 9: advances.sciencemag.org/conte...
Quelle 10: link.springer.com/content/pdf...
Quelle 11: www.spektrum.de/fm/976/Graphe...
Quelle 12: onlinelibrary.wiley.com/doi/e...
Quelle 13: www.industr.com/de/ultrakonde...
Quelle 14: www.sueddeutsche.de/wissen/el...
Quelle 15: energyload.eu/stromspeicher/s...
Quelle 16: www.spektrum.de/lexikon/physi...
Bildquellen:
mediatum.ub.tum.de/1586305?sh...
Dr. Jayaramulu Kolleboyina / IITJ
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
en.wikipedia.org/wiki/File:Gr...
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
www.spektrum.de/fm/976/Graphe...
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
Ich bin Jacob Beautemps und mache gerade meinen Doktor an der Universität zu Köln. Vor drei Jahren habe ich zusammen mit Philip Häusser diesen UA-cam Kanal gegründet und seit 2018 stehe ich nun selbst vor der Kamera. In meiner Forschung an der Uni geht es um das Thema "What comprises a successful educational UA-cam video?: the optimization of UA-cam videos’ educational value through the analysis of viewer behavior and development via machine learning." Oder kurzgesagt: Wie lernt man auf UA-cam und wie können wir das mit künstlicher Intelligenz optimieren. Dies fließt natürlich stark in meine UA-cam Videos mit ein, denn hier geht es auch darum möglichst viel über Physik, Chemie, Technik und andere naturwissenschaftliche Themen zu lernen.
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Mich würde interessieren warum wir, trotz der vielen tollen neuen Akku Erfindungen und Durchbrüchen, immernoch bei Li-Ion Akkus sind 🤷♂️🤔😉
Tolles Video Jakob 👍🏻
Ich vermute stark, das der Grund hier die Wirtschaftlichkeit der Herstellung und die Vorsicht der Firmen im Bereich Erneuerungen ist (Neu ist nicht gleich besser). Aber Hauptsächlich wird es wie immer um Geld gehen
Weil Lithium unglaublich günstig und reichlich vorhanden ist. Rein physikalisch sind wir auch erst am Anfang des möglichen bezüglich Energiespeicherfähigkeit
Hier mein Guess: Aufgrund der effizienteren Kosten-Nutzen-Beziehung von vielen Gegenständen / Erfindungen.
@@manup1931 Lithium ist reichlich vorhanden und günstig ist es auch. Im Tesla S ist Lithium im Wert von 165€ in der Batterie verbaut. Der Lithiumanteil an einer Batterie liegt unter 2%.
Die neuen Erfindungen basieren ja meistens auf der "herkömmlichen" Li Ionen Technik. Da steckt noch eine Menge Potential zur Weitentwicklung. Vor allem für Traktionsbatterien werden wir so schnell nicht um Lithium herumkommen. Also Li-Ionen ist nicht alt, sondern eher die Grundlage für zukünftige Batterietechnologien.
Freue mich immer auf die sehr gut gemachten Videos von dir. Sie sind gut erklärt und mit Quellen versehen.
Dankeschön aus der Redaktion + von mir! :)
Kommentar für den algorithmus. Supporten den boy mal bisschen :)
Jo
Dankeschööön!
@Black Phönix jo
@Black Phönix ich glaube jede Aktivität
Na denn bin ich auch dabei 😊
nices video. freut mich auch das es die lampen ins büro geschafft haben
Sie haben den Umzug gut überstanden! :)
Super Video ! Danke für qualitativen und interessanten Videos 👌👌
Super Video, danke für das aktuelle Thema und Deine sehr sympathische Art zu erklären. 👍🏻🙏🏻
Du kannst die die Dinge sehr schön erklären. Ohne dich zu verzetteln kannst du in kurzer Zeit viel Information vermitteln. Mach weiter so ich schaue deine Beiträge sehr gern an. 👍
Deine Videos sind eine absolute Bereicherung
Daumen hoch wie immer gut und verständlich erklärt
Die Lampen sind zurück!! danke!! Ich fühle mich gehört :-P
Feier die Videos. Vielen Dank dafür!!🔥🔥
Ich bedanke mich herzlich bei Euch allen für Eure Bemühungen und Zeit, die ihr dafür aufwendet!!!
Für Deinen Doktortitel Jacob, hab ich gar keine Bedenken, und ich wünsche Dir dazu alles alles Gute!!!
Klasse Beitrag ( proofed by el. engineer ;-) )
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Nicht nur die Grundlagen, sondern auch die Anwendungsfälle wurden super dargestellt. Die Bremsenergie der Straßenbahnen sowie die Pitch-Anwendung bei den Windkraftanlagen... Alles Themen, mit denen ich auch bereits zu tun haben durfte. Klasse Recherche lieber Jacob
Du hast eine sehr angenehme und sympathische Art, uns Dein Wissen mitzuteilen.
"[...] uns -Dein- Wissen mitzuteilen."
Es ist nicht sein Wissen, ehr das Ergebnis seiner Recherche die ja auch nicht schlecht ist
aber es ist noch mal ein ganz anderes Level etwas von jemandem erklärt zu bekommen der die Materie bis ins kleinste versteht. 🙂
@@GermanMythbuster Und trotzdem ist es das Wissen, das er selber in seinem Kopf besitzt, durch die Recherche und die Forschung anderer Personen, ja.
Man merkt aber bei ihm im Gegensatz zu einem Schulreferat, dass es wirklich Wissen ist und kein auswendig lernen und Ablesen
Ich liebe es wie spannend er alles erklärt... Normal hör ich sowas zum einschlafen... Aber er ist so gut das ich mir immer das Video komplett rei ziehen muss 😂 🤘
Hallo Jakob! Das ist eine tolle neue Sache und du hast das prima erklärt. Versteht, glaub ich, sogar mein 12jähriger Enkel.
Leite deine Videos oft an meine Enkel weiter. Oft ist es egal, ob sie das jetzt schon verstehen.
Ich habe bei mir gelernt, dass wenn ich gute Erklärungen von meinem Vater bekommen habe, dass auch wenn ich sie noch nicht ganz verstanden habe, war das Wissen aber präsent, wenn ich es gebraucht habe. Man lernt nie genug!!!!
Dankeschön!!!
Grüßle aus Freiburg,
Gunde
Kannst du ein Video zu Feststoff-Batterien machen? Ilika und Quantumscape wären hierfür interessant zu betrachten. Und generell die neuen Akkutechnologien zu vergleichen und einzuordnen wäre top 👌
Spannende Entwicklung! Super Beitrag, danke.
Hallo Jakob, vielen Dank für alle Videos die hier auf deinem Kanal auf UA-cam gepostet werden, deine Videos sind immer sehr ausführlich und intressant! Viele Grüße aus Luxemburg, Marc
Vielen Dank für dieses Video!👍👍👍👍
Sehr cooles Video, arbeite gerade sogar an meiner Masterarbeit an dem Lehrstuhl vom Dr. Fischer mit MOFs und es ist schön zu sehen, dass langsam endlich Fortschritt in die industrielle Richtung geschafft wird! Und Hut ab für die hohe Qualität deiner Videos, immer sehr unterhaltsam :)
Super Beitrag! Und das wird auch die Zukunft sein, Strom physikalisch speichern statt chemisch.
Denke ich auch!
@bk_16 Ich denke das man die Elektroden kurzschließt und die dadurch ausgelöste, vollständige Entladung viel Wärme und vielleicht auch Flammen erzeugt. Könnte auf jeden Fall echt interessant werden, der Nagel dürfte sich in seine atomaren Bestandteile zerlegen
Ich glaube, dass es weiterhin diese Trennung geben wird. Hier werden Hybrid-Systeme zukünftig alle Einsatzbedingungen abdecken.
@@dustrider9306 so lange Kondensatoren nicht mehr Leistung bringen wird es vermutlich so sein. Hängt wahrscheinlich auch davon ab ob ein bekannter Hersteller sowas verbaut.
Eher nicht, weil du es einfach nicht schaffst, elektrische Ladungen physikalisch zu speichern.
Kondensatoren werden deswegen nicht benutzt, weil sie sich viel zu schnell entladen.
In Zukunft werden wir einen neuen chemischen Speicher haben. Ein Stoff, der heute noch nicht entwickelt worden ist.
Klasse Beitrag, so wie immer 👍
super Video und danke das die Lampen wieder da sind :P
Endlich jemand der in diesem Jahrzehnt angekommen ist und 4K Videos macht. Finde ich super.
Am besten an Deinen Videos sind diese immer brandaktuellen Themen! Das ist m.E. die halbe Miete! Daumen hoch
Er hat es geschafft das Video zu ende gebracht ohne das die letzte Sekunde fehlt. 👍🏻 Klasse Video
Wirklich interessantes Video und sehr schön erklärt. Hab gleich abonniert. :)
Einfach so schön wieviel man von deinen Videos lernen kann.
Echt top mal wieder ✌🏻
Wie immer ein gut recherchiertes sehr interessantes Video
Du hast immer echt spannende und Interessante Themen. :)
Immer tolle Themen👍
Ich verstehe zwar so professionelle sachen nicht aber schaue trotzdem deine tollen videos super mach weiter so👍
Sehr spannendes Video, danke!
Wirklich gutes Video. Interessante Entwicklung. So könnte es wirklich voran gehen. Interessant wäre noch die Selbstentladung. Eine Kombination aus Akku und Kondensator war ja bisher durch das Verhältnis von Gewicht zu Ladungsdichte nicht "rentabel". Spannend auch in Anbetracht der neuen Motortechnik von Mahle komplett ohne permanent-Magneten. Ein paar tolle Jahre stehen uns bevor.
Ich finde deine wissenschaftlichen Videos super
Verstehe echt nicht wie dieser Kanal noch nich die Millionen hat, immer interessantes Zeug und leicht verständlich erklärt
Tolles Video, das Wissenschaft anschaulich und spannend vermittelt.
Wie immer top!
Immer informativ. Toller Kanal. Für den Algorithmus. Support schadet nicht💪
danke für das video!!
Super Zusammenfassung, wie immer. Danke.
Ich denke jedoch, dass die Superkondensatoren durchaus die Akkus in den Autos ersetzen könnten. Leider konnte ich keine Infos finden, welches Volumen pro Wh da gebraucht wird. Aber ein Grund, wieso die Akkukapazitäten bei E-Autos so hoch sein "müssen" ist, dass das Tanken so lange dauert und deshalb der Wunsch da ist, auch bei Langstrecken möglichst ohne Tanken auszukommen.
Bei einer schnellen Batterietechnik könnte man mit viel weniger Gewicht arbeiten und halt zwischendurch kurz an die Steckdose müssen: das ist umweltfreundlicher (weniger bewegte Masse, keine seltenen Erden, längere Lebensdauer) und günstiger.
Wann kommt das auf den Markt, das ist die einzige Frage die mich interessiert! Du machst tolle Videos - Du bist einer der wenigen Menschen die genial erklären können.
Sehr spanndes Thema. Hatte mir seit einiger Zeit ein Update zu den Superkondensatoren und speziell zu dem kleinen Durchbruch des Münchner Forschungsteams gewünscht udn tadaaa, schon kommt dazu ein Video.
Sehr cool
Danke fürs Video :)
Hallo liebes Breaking Lab Team. Guter Content wie gewohnt. Wäre es möglich, vielleicht timestamps für die Sektionen zu bekommen? Also vor allem die ganze Grundlagen, wie ein Akku/Kondensator allgemein funktioniert, brauchen die Stammkonsumenten von Technik nicht mehr ;)
VG!
Super Beitrag 💪🏽👍🏾
Großartiges Video. Wie immer :D
Immer wieder spannend
Weiter so. Wissenschaftsthemen kurzweilig erklärt. 🤩
Toll erklärt!!!
👍☺Vielen Dank
mal wieder ein tolles video. darf ich ich fragen wo du immer die themen her bekommst?
1. das beispiel mit dem schwamm war super
2. beim nächsten male wollen wir Dich sprinten sehen! ;-)
Schön zu hören, dass es bei Superkondensatoren Fortschritte gibt.
Ich hätte gern auch zu folgenden Themen etwas gehört:
Eigenentladung: In Kondensatoren geht die Ladung normalerweise schnell wieder weg. Wie lange hält sie sich hier?
Spannung: Superkondensatoren erlauben nur eine niedrige Spannung,. Gibt es Fortschritte hier?
Immer wiedee geil diese Videos
Super-Kondensatoren super erklärt. Danke!
Zwei Kommentare von mir zum Thema:
Der Größenvergleich zwischen Akku und Kondensator wäre interessant gewesen. Also nicht nur Wh/kg sondern das spezifische Gewicht als Ergänzung dazu.
Und ein Akku hat eine komplett andere Entladekennlinie als ein Akku, aber das wird man durch passende Leistungselektronik sicherlich kompensieren können. Reduziert dann nur die nutzbare Kapazität.
Aber danke für den Beitrag, war interessant. Habe mal ein Abo dagelassen, passt einfach gut zu Urknall, Weltall und das Leben, MaiLab, Grenzen des Wissen und ähnlichem.
Wissenschaft ist einfach klasse!
Ich mag die Videos von Breaking Lab sehr. Immer top recherchiert, super aufgearbeitet und informativ.
Aber bitte... versuch dir abzugewöhnen, ständig "nen" zu benutzen, wenn es nicht passt (nen Tuch, nen Lebensdauer, nen Video).
Ich kann nicht der einzige sein, den das triggert.. Aber sonst echt alles super, wie gesagt! :-)
Tolles Video!!!
Super Video ! (Wie immer)
Yeah er hat die Glühbirnen angebracht ❤️🔥 danke
Top Video, Danke
Klasse Videos bisher. 🖖
Ich denke auch, dass das ein zukünftiges Hybridsystem werden wird. Cooles Video.
Interessantes video danke ❤️😘
Cooles Video! Liebe die Kondensatoren.
Jawohl... dem support muss angeschlossen werden. SUPER video... vielen Dank... fühl mich jetzt grad schlauer...😅
Algo algo Akku Akku danke für eure Arbeit!
Tolles Video
Für das schnelle Laden und Entladen wäre noch sehr interessant gewesen, wie dabei die Hitzeentwicklung im Vergleich zu Li--Akkus ist und ob z.B. das Thermalmanagement von Elektroautos damit optimiert werden könnte. Vielleicht könntest Du bei Gelegenheit diese Infos nachreichen, ansonsten Danke für die informationen, weiter so !
Gibt es eigentlich auch daten zum Volumen zusätzlich zu der Energiedichte die in Wh/kg angegeben wird? würd mich halt interessieren ob die kondensatoren vergleichbar gross sind oder halt nen leichtes material benutzen, was aber dopppeltes volumen bei gleichem gewicht hat. hat bestimmt nicht wenig einfluss für die nutzbarkeit.
8:30 Bei unseren Anlagen können sich die Blätter, mit der Energie aus der Kondensatorkiste, mehrmals um ihre eigene Achse drehen. Winkelmesser und Endschalter verhindern das aber.... meistens :)
Gibt mittlerweile schon Straßenbahnen mit Superkondensatoren und ohne Oberleitung, die direkt an jeder Haltestelle induktiv aufgeladen werden. Sehr interressant, mach weiter so! 👍
Wie lange darf es Stau geben bis die Straßenbahn angeschoben werden muss? 😂
Cool, dass du jetzt unterschiedliche, abwechslungsreiche Musik im Hintergrund hast!
Wie Durchschlagsfest sind diese ELKOs und wieviel Farad haben sie??? Ich frage weil früher bei Kondensatoren (1-5 F)eine Aufrauhung der Platten für die hohe Kapazität gesorgt hat und gleichzeitig wurde dadurch die Durchschlagsfestigkeit gesenkt, damit war die Spannung auf wenige Volt begrenzt.
Super Video
Das ist mit Abstand mein Lieblingschannel, und dabei bin ich eigentlich Informatiker.
In Servern werden solche/ähnliche Kondensatoren mit hoher Kapazität auch verwendet:
In den Servergehäusen sind Karten verbaut, an denen man viele Festplatten anschließen kann (z.B. RAID-Controller von Adaptec). Damit viele Benutzer ohne große Wartezeit zeitgleich mit den angeschlossenen Festplatten arbeiten können, sind auf den Karten Speicherchips, ähnlich dem Arbeitsspeicher im PC, verbaut. Darauf können Daten zwischengespeichert werden, bevor sie auf die Festplatten geschrieben werden. Problematisch wird es jetzt nur, wenn der Strom ausfällt, dann wären nämlich diese zwischengespeicherten Daten verloren.
Um das zu verhindern werden oft Kondensatoren mit sehr hoher Kapazität verwendet, die dann die Karte so lange mit ausreichend Strom versorgen, bis die Daten vom Cache auf einen Flash-Chip geschrieben sind. Beim nächsten Boot werden dann die Daten vom Flash auf die HDDs geschrieben und es kam nicht zum Datenverlust.
sehr gut guter bericht
Super Video 👍
Danke
Informativ
Sehr gut!
Danke für das Video Jacob aber ein wenig muss ich doch klugscheissern :)
Lion Batterien haben nach 1k Zyklen auch noch gut 70-80% Kapazität , je nach Chemie. Die High Volt Akkus in Smartphones eher weniger, die EisenPhosphat (LiFePO4) sind soger eher bei 90-95%
10K für einen Kondensator ist eher wenig, spannender ist die Leistungsdichte mit 16kW/kg, aber da fehlt noch die Leistungsdichte pro Volumen Einheit.
Kommerziell erhältliche LFPs schaffen übrigens auch 3 kW/kg, also ist der Vorsprung in der Leistungsdichte nichtmal so groß.
Erstmal bei der Werbung geliked💪🏼
könnte dass auch die ladezeiten von handy und anderen Geräten verkürzen, wenn man ihn als zwischenSpeicher/puffer verwendet?
Man läd ein Kondensator auf, der die Energie an Gerät und akku abgibt? Durch das abstöpseln der Energie Versorgung, wird der accu trotzdem laden.
Die Überspannung wird vermutlich verhindert, da man nicht nur einabnehmer hat sondern 2.(das Gerät und der Akku)
Ich finde es sehr schön ,dass du als Maßstab Handballfelder anstatt Fußballfelder genommen hast. Tolles Video
Super Video!
8:14 die frage ist jetzt nur noch wie viel es kosten würde die Super-Kondensatoren in die Züge einzubauen, ob das dann schon unter 2 mio Euro kostet oder ob sich das nur auf längere Zeit refinanzieren würde. Mega Video!!!
Mit welchem Invest bist du denn safe nach einem Jahr im Return 🤨
Toll 😊
7:30 Li-Ion Akkus haben nach 1000 Zyklen nicht 0% Kapazität, sondern 90%.
Es sind 10000 zyklen, nicht 1000.
@@halilagridag6629 Nein sind es nicht, es sind 1000 ^^
Gutes Video 👍
Bei dauert das Laden eines Teslas kürzer als Tanken 😂 Wie immer sehr aufschlussreiches Video👍
Also 200 kW/h in 2min...
Uff.. so eine Stromleitung würde ich gerne sehen
@@siromj8885 kWh nicht kW/h
@@metalmolisher666 Vielen Dank! Muss natürlich kWh heißen.
Sehr geil 😎
Ist graphen nicht kohlenstoff?
Dan wäre der ja villeicht billiger als Lithium oder Kobalt
Jup
Diamanten sind auch Kohlenstoff. Aber deshalb trotzdem nicht übermäßig billig.
Generell gilt, dass Superkondensatoren pro Wh teurer als Akkumulatoren sind.
Ich bezweifle, dass das hier anders sein wird.
Können diese Superkondensatoren in vorhandene Stromnetze sinnvoll eingebaut werden? Wie lang wird es dauern bis diese Technologie Marktreif sein wird ( Also Geschätzt)?
Cooles video, sehr nice
Tolles Video Jakob!
könntest du mal ein Video zu Metallhydrid specihern für Wasserstoff ein Video machen?
spannendes Thema
Könnte interessant werden, bin gespannt