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Innovative Lösungsansätze
Innovative solutions
spezifische Energie zwischen 400 und 1000 Wattstunden pro Kilogramm
(Wh / kg) realistisch erscheinen. Dies käme einer Steigerung
um einen Faktor zwei bis fünf gegenüber den spezifischen Energien
in heute kommerziell erhältlichen Batterien gleich. Doch selbst unter
Verwendung von Batterien mit 1000 Wh / kg besäße ein mittelgroßes
Verkehrsflugzeug wie der Ce-Liner aus dem Bauhaus Luftfahrt
nur eine wenig konkurrenzfähige Reichweite von wenigen
Hundert Kilometern.
In ihrer Rolle als kombinierte Energiespeicher und -wandler,
die nicht wie in herkömmlichen Antrieben den Kraftstoffspeicher
und die Verbrennungsmaschine als völlig unabhängig skalierbare
Freiheitsgrade zulassen, ist für Batterien neben der Art der Materialien
auch ihre Struktur entscheidend. Darin sind vor allem die
Grenzflächen zwischen Elektroden und Elektrolyt entscheidend,
denn sie bestimmen die Diffusionswege und elektrochemischen
Reaktions- und Austauschraten, die in direktem Bezug zur erreichbaren
Leistungsdichte der Batterie stehen. So erschließt sich das
enorme Potenzial mancher Elektrodenmaterialien auch in Bezug
auf ihre Zyklenfestigkeit und Stabilität erst durch eine Nanobeschichtung
und -strukturierung. Forschung und Entwicklung im
Be reich der Nano strukturierung von Materialien sind daher ein
Schlüssel zur Realisierung der zukünftigen Perspektive elektrischer
Verkehrsflugzeuge und werden daher auch ein weiteres Schwerpunktthema
der Technologieanalyse am Bauhaus Luftfahrt sein.
such as Bauhaus Luftfahrt’s Ce-Liner would only have a non-competitive
range of no more than a few hundred kilometres.
The combined role of batteries as energy carriers and conversion
devices is very different from conventional propulsion systems,
where fuel tank and combustion engine are available as independently
scalable degrees of freedom. In contrast, the performance of
batteries is simultaneously influenced by the choice of electrode
materials and by their structure. In the latter, the surface properties
between electrodes and electrolyte determine ion diffusion paths
and electrochemical reaction rates, which are directly related to
the achievable level of battery-specific power. Nanocoat ings and
nano-structuring of electrode materials are seen as be neficial means
to successfully exploit the performance potentials as well as low
degradation and structural stability. Scientific prog ress with respect
to material nano-structuring will therefore be a key to the development
of electric transport aircraft. Hence, this research field
will provide a future focus area for technology analysis at Bauhaus
Luftfahrt.
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Bauhaus Luftfahrt Neue Wege.