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Lithium

164 Beiträge in diesem Thema

Geschrieben · bearbeitet von Cai Shen

Lithium Ionen Akkus haben den Vorteil einer ca. doppelt so hohen Energiedichte wie NiMH Stromspeicher.

Die wenigen Nachteile der Li-Ion Technik kommen jedoch genau im Bereich der Autostarterbatterie zu tragen.

Zum einen wäre die schlechte Hochstromfähigkeit, die genau bei der Hauptaufgabe - beim Anlassen - benötigt wird.

Im Betrieb übernimmt die Lichtmaschine die Energieversorgung, ein besonders Leistungsfähiger Stromspeicher für möglichst lange autarke Energieversorgung ist für normale KfZ unnötig.

Ein Aspekt, den ich eben selbst erst gegooglelt habe, sind Probleme bei Kälte:

http://www.autobild.de/artikel/porsche-mit-lithium-ionen-starterbatterie-1013837.html

 

Unter Beachtung der niedrigmargigen Fahrzeuge der meisten Autohersteller erklärt sich das Festhalten an vermeintlich veralteter Technologie.

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Geschrieben · bearbeitet von Holgerli

Das Rennen gegegen NiMH hat der Li Akku gewonnen. Ich habe aber Hemmungen eine Tonne Akku durch die Gegend zu fahren.

Um die Brennstoffzelle ist es leider ruhig geworden. Ein Methanol/Ethanol Brennstoffzellen Auto fände ich besser.

 

Man würde aber auch ein Brennstoffzellen Auto mit einen großzügigen Akku ausstatten. Erstaunlich, dass der Li Akku den Blei Akku in unseren Autos noch nicht verdrängt hat.

 

Nur ganz kurz am Rande, weil es etwas OT.

 

Der Akku des Tesla Model S wiegt gut 600kg inkl. Motoren sind es um die 750 Kg. Bei vergleichbar großen Verbrennern liegt der Motor wohl um 200KG plus Getriebe 50Kg plus Tank (80 Liter) 75KG. Sagen wir insgesamt 340KG, weil der Tank nie voll ist. Das Mehrgewicht ist also max. 400kg und nicht eine Tonne..

Brennstoffzellen Autos haben das Problem, dass sie zurzeit noch schweineteuer sind (und wenn man Experten fragt auch wohl nicht signifikant billiger werden), Zusätzlich zur Brennstoffzellentechnik Akkus verbaut haben müssen, da zumindest Wasserstoff- Brennstoffzellen nur sehr flach-linerar Energie erzeugen können und nicht für Beschleunigungspeaks geeignet sind.Und außerdem wäre der Wirkungsgrad unterirdisch aufgrund des Umwegs über den Treibstoff über die Brennstoffzelle zum Strom.

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Geschrieben · bearbeitet von reko

@ Holgerli

 

750kg statt 1000kg Akkugewicht ist akzeptiert.

 

Deine Betrachtung ist aber auch etwas einseitig. Ein mit gleichen Aufwand auf Leichtbau getrimmter Verbrennungsmotor ist deutlich leichter und für die gleiche Reichweite wird im Mittel auch sehr viel weniger Treibstoff transportiert. Beim Vergleich mit Motor/Getriebegewicht muß man auch das Motor/Getriebegewicht des Tesla berücksichtigen. Trotz teueren Leichtbau insgesamt 2108 kg beim Tesla Model S ist mehr als ich gewohnt bin und widerspricht der Forderung einer geringen bewegten Masse zum Energiesparen.

 

Die 8000 Lithium Zellen des Tesla im Laptop üblichen 18650 Format und in Lithium Cobalt Technik sind auch nicht meine Vorstellung von Zukunft. Statt angepaßter Consumertechnik würde ich eine eigensichere KFZ Lithium Technologie erwarten.

Battery guru: Future of 18650 cells unclear beyond Tesla S

 

Brennstoffzellen lösen das Problem der Betankungszeit, Transport und Speicherlogistik. Der Wirkungsgrad ist mindestens vergleichbar, da zum Akkuwirkungsgrad auch der Wirkungsgrad der Stromerzeugung (z.B. aus Biomasse oder derzeit überwiegend aus fossilen Brennstoffen), Stromspeicherung und Stromtransport gerechnet werden muß.

 

Wie bereits von mir angesprochen kann ich mir das Brennstoffzellen Auto nur mit Akku vorstellen.

Es ist klar, dass die von mir favorisierte Alkohol Brennstoffzelle erst noch kfz tauglich entwickelt werden muß.

 

Zurück zum Lithium - Der Lithiumbedarf wäre höher, wenn statt einiger Alibi Teslas alle Bleiakkus ersetzt würden.

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Geschrieben · bearbeitet von Holgerli

750kg statt 1000kg Akkugewicht ist akzeptiert.

 

Deine Betrachtung ist aber auch etwas einseitig. Ein mit gleichen Aufwand auf Leichtbau getrimmter Verbrennungsmotor ist deutlich leichter und für die gleiche Reichweite wird im Mittel auch sehr viel weniger Treibstoff transportiert. Beim Vergleich mit Motor/Getriebegewicht muß man auch das Motor/Getriebegewicht des Tesla berücksichtigen. Trotz teueren Leichtbau insgesamt 2108 kg beim Tesla Model S ist mehr als ich gewohnt bin und widerspricht der Forderung einer geringen bewegten Masse zum Energiesparen.

Die von mir genannten 750kg sind mit Antriebstrans. Und dem Gegenüber stehen 350Kg beim Verbrennungsmotor. Also sind wir bei 400kg Differenzgewicht. Eine aktuelle S-Klasse wiegt Leerwegewicht auch bis zu 2400kg. Ein i3 hat ein Leergewicht von 1300 bis 1400kg. Nur so am Rande.

 

Wie bereits von mir angesprochen kann ich mir das das Brennstoffzellen Auto nur mit Akku vorstellen.

Es ist klar, dass die von mir favorisierte Alkohol Brennstoffzelle erst noch kfz tauglich entwickelt werden muß.

Also auch wieder nur mit Akku. Wie groß würdest Du den benötigten Akku schätzen?

 

Zurück zum Lithium - Der Lithiumbedarf wäre höher, wenn statt einiger Alibi Teslas alle Bleiakkus ersetzt würden.

Hier ist das Problem, dass die Datemlage wohl recht dürftig ist, welche Vorkommen es tatsächlich gibt. Ich habe diese Forschung von 2010 gefunden und die gehen von mindestens 100 Jahren aus.

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Geschrieben · bearbeitet von reko

Hier ist das Problem, dass die Datemlage wohl recht dürftig ist, welche Vorkommen es tatsächlich gibt. Ich habe diese Forschung von 2010 gefunden und die gehen von mindestens 100 Jahren aus.

Mit der Frage ob genügend Lithium vorhanden ist um alle Fahrzeuge mit Lithium Akkus zu betreiben, habe ich mich nicht beschäftigt.

Intuitiv denke ich ja - für einen entsprechenden Preis.

 

Aber ich denke diese Szenario wird nicht eintreten.

Wenn sich Akku Betrieb durchsetzen soll, dann muß noch viel entwickelt werden.

Eine Aluminium-Luft-Batterie hätte theoretisch die 7 fache, ein Lithium Luft Akku die 2,5 fache Energiedichte. Die Reichweite wäre mit Wechselakkus dann OK.

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Geschrieben

Moin,

 

Lithium wurde schon häufiger im Forum angesprochen, aber einen eigenen Thread gibt es meines Wissens noch nicht.

 

Laut Wiki:

Zitat

 

Lithium (abgeleitet von altgriechisch λίθος líthos ‚Stein‘; Aussprache [ˈliːti̯ʊm][12][13] oder auch [ˈliːʦi̯ʊm][14]) ist ein chemisches Element mit dem Symbol Li und der Ordnungszahl 3. Es ist ein Element der 1. IUPAC-Gruppe, der Gruppe der Alkalimetalle, und gehört zur zweiten Periode des Periodensystems der Elemente. Lithium ist ein Leichtmetall und besitzt die geringste Dichte der unter Standardbedingungen festen Elemente.

 

Lithium kommt in der Natur aufgrund seiner hohen Reaktivität nicht elementar vor. Bei Raumtemperatur ist es nur in völlig trockener Luft über längere Zeit stabil, reagiert aber langsam zu Lithiumnitrid. In feuchter Luft bildet sich an der Oberfläche schnell eine mattgraue Lithiumhydroxid-Schicht aus. Wie alle Alkalimetalle reagiert elementares Lithium schon in Berührung mit der Hautfeuchtigkeit und führt so zu schweren Verätzungen und Verbrennungen. Viele Lithiumverbindungen, die in wässriger Lösung Lithiumionen bilden, sind im Gegensatz zu den entsprechenden Natrium- und Kaliumverbindungen als gesundheitsschädlich gekennzeichnet.

etc etc.

 

Unternehmen, die "irgendetwas" mit Lithium am Hut haben, sind in den letzten Jahren dank des E-Auto-Hypes (oder doch kein Hype?) teilweise exorbitant gestiegen. Das erinnert mich etwas an die Seltenen Erden, deren Preise vor einigen Jahren auch durch die Decke gegangen, aber das "Top" nicht halten konnten.

 

Wo gibt es überhaupt Lithium? Das Infoblatt zu Lithium vom USGS hilft da weiter (auch mit generellen Infos)

 

Lithium USGS.jpg

 

Wie man sehen kann befinden sich große Lagerstätten im Lithium-Dreieck (Argentinien, Chile, Bolivien) und in Australien.

 

Lithium wird in unterschiedlichen Einheiten genannt. Teilweise in Lithium, manchmal aber auch in LCE (Lithium Carbonate Equivalent) oder in Spodumen. LCE ist typischerweise im Lithium-Dreieck, Spodumen in Hard Rock Formationen (Australien). Die Preise dafür unterscheiden sich natürlich auch. Bei Vergleichen muss man also immer etwas aufpassen.

 

Wer fördert / produziert Lithium? Es gibt vier Unternehmen, die den Markt unter sich aufgeteilt haben.

Lithium Producers.jpg

 

Interessanterweise machen diese vier Unternehmen aber einen Großteil ihres Umsatzes bzw. ihrer Gewinne mit anderen Bereichen. SQM ist da eine kleine Ausnahme, wenn ich das richtig im Hinterkopf habe, obwohl das Unternehmen auch kein "Pure Player" ist. Daneben gibt es einige kleinere Unternehmen, die Lithium produzieren, und vor allem etliche Unternehmen, die "nur" die Fläche über möglichen Lithiumvorkommen besitzen und in der Planungsphase (fest-)stecken.

 

Warum finde ich Lithium interessant? Noch einmal von der USGS

Zitat

 

Although lithium markets vary by location, global end-use markets are estimated as follows:

batteries, 39%;

ceramics and glass, 30%;

lubricating greases, 8%;

continuous casting mold flux powders and polymer production, 5% each;

air treatment, 3%;

and other uses, 10%.

Lithium consumption for batteries has increased significantly in recent years because rechargeable lithium batteries are used extensively in the growing market for portable electronic devices and increasingly are used in electric tools, electric vehicles, and grid storage applications. Lithium minerals were used directly as ore concentrates in ceramics and glass applications.

 

 

Man wird sehen, ob E-Autos irgendwann in größerer Stückzahl gebaut werden.

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In der Tat. Habe ich in deiner Liste einfach überlesen.

 

@Moderatoren: Bitte Thread löschen!

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vor 9 Minuten schrieb Trauerschwan:

@Moderatoren: Bitte Thread löschen!

 

Zu schade zum Löschen. Ich hab's hier hinein geschoben.

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Geschrieben · bearbeitet von reko

Bisher Lithium Prices Remain Strong In Q1 2018

 

Aber es gibt viele kritische Stimmen

May 29, 2017 tru-lithium-prices-unreal-release-2017-05-29.pdf "Lithium Industry Chaos Troubling as Lithium Prices Turn Unreal. TRU Group says most Lithium Space Players at fault!"

Feb 25, 2018 Is The Lithium Bubble Set To Pop?

Feb 27, 2018 Morgan Stanley predicts a 45% fall in lithium prices by 2021

 

Lithium wird jedenfalls nie ausgehen - es kommt nur auf die Bauzeit neuer Projekte und den Preis für das Extrahieren aus Salz, Silikaten oder Meerwasser an.

Quest to Mine Seawater for Lithium Advances

 

Durch den Boom wurden auch bereits neue Verfahren entwickelt

wann-kommen-die-elektroautos/?page=6

Zitat

.. Simbol extrahiert verschiedene Metalle insb. Lithium aus der als Nebenprodukt entstehenden Sole von Geothermieprojekten

.. Lithium Australia ..(hat).. eine Technologie entwickelt um Lithium aus Silicaten zu extrahieren

 

Irgend wann wird dann auch das Recyceln interessant.

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Geschrieben

Am 7.5.2018 um 10:07 schrieb reko:

Bisher Lithium Prices Remain Strong In Q1 2018

 

Aber es gibt viele kritische Stimmen

May 29, 2017 tru-lithium-prices-unreal-release-2017-05-29.pdf "Lithium Industry Chaos Troubling as Lithium Prices Turn Unreal. TRU Group says most Lithium Space Players at fault!"

Feb 25, 2018 Is The Lithium Bubble Set To Pop?

Feb 27, 2018 Morgan Stanley predicts a 45% fall in lithium prices by 2021

 

Lithium wird jedenfalls nie ausgehen - es kommt nur auf die Bauzeit neuer Projekte und den Preis für das Extrahieren aus Salz, Silikaten oder Meerwasser an.

Quest to Mine Seawater for Lithium Advances

 

Durch den Boom wurden auch bereits neue Verfahren entwickelt

wann-kommen-die-elektroautos/?page=6

Zitat

.. Simbol extrahiert verschiedene Metalle insb. Lithium aus der als Nebenprodukt entstehenden Sole von Geothermieprojekten

.. Lithium Australia ..(hat).. eine Technologie entwickelt um Lithium aus Silicaten zu extrahieren

 

Irgend wann wird dann auch das Recyceln interessant.

 

Oder es wird (in dieser Menge für E-Autos) gar nicht mehr benötigt:

http://www.uni-kiel.de/pressemeldungen/index.php?pmid=2017-266-siliziumbatterie&pr=1

 

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Zitat

Feb. 02, 2018

Toyota sells 1.52 million electrified vehicles in 2017, three years ahead of 2020 target Milestone puts Toyota on track to achieve its 2030 target of 5.5 million electrified vehicle sales per year as part of its "Environmental Challenge 2050"

 

Link mit Aufschlüsselung der einzelnen Modelle

 

 

Und dann noch eine Graphik, die aber nicht zu ernst genommen werden sollte. Wichtig: 12,7 Millionen in 4 Jahren und nicht pro Jahr.

Quelle habe ich vergessen.

Lithium Cars 2020.jpg

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Geschrieben · bearbeitet von reko

 

Zitat

Oder es wird (in dieser Menge für E-Autos) gar nicht mehr benötigt:

http://www.uni-kiel.de/pressemeldungen/index.php?pmid=2017-266-siliziumbatterie&pr=1

 

 

Bei "Silizium"-Batterien wird das Graphit ersetzt.

Im Artikel wird eine Variante beschrieben mit Lithium und Schwefel als aktives Material.

 

In Konkurrenz zu Lithium steht insbesondere Magnesium und Aluminium. Die sind zwar pro Atom 3 mal schwerer, dafür kann jedes Mg-Atom 2 Elektronen und jedes Al-Atom 3 Elektronen liefern. Z.B. mit der Aluminium–air_battery  wäre eine bis zu 8-fach höhere Reichweite als mit Li-Ion Akku möglich,"They have one of the highest energy densities of all batteries .. restricted their use to mainly military applications". Leider kein Akku, aber es wäre ein "betanken" denkbar "However, it is possible to mechanically recharge the battery with new aluminium anodes made from recycling the hydrated aluminium oxide .. car with Phinergy battery in the back, claiming 2,000 kilometres .. Al/air EVs are the most promising candidates compared to ICEs in terms of travel range, purchase price, fuel cost, and life-cycle cost. .. Rechargeable aluminium–sulfur battery was first demonstrated at University of Maryland in 2016". 

Das einwertige Natrium z.B. in Natrium-Schwefel Akkus wird wg des Gewichts vermutlich eher stationär genutzt.

 

Silizium könnte im Prinzip 4 Elektronen abgeben, tut dies aber nicht so leicht. Deshalb wäre die erreichbare Spannung gering (bzw Energie in eV,  wiki/Elektronenaffinität z.B. Schwefel −2,07eV  / Silizium −1,39eV vs Lithium −0,62eV vs Aluminium −0,45eV vs Magnesium +0,2eV).

Berillium wäre theoretisch sehr gut (fast so leicht wie Lithium, 2 wertig, +0,2eV Elektronenaffinität) ist aber giftig (patent/US4008357).

Wasserstoff-Sauerstoff ist theoretisch bezüglich Energiedichte unschlagbar. Der Nachteil: beide sind nicht atomar verwendbar und mit den Gasmolekülen (= Brennstoffzelle) geht das nicht von selbst, man braucht je einen guten Katalysator um die Moleküle zu spalten.

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Geschrieben

 

Zitat

 

15 May 2018: SAL DE VIDA - UPDATED FEASIBILITY STUDY

 

Average operating costs to produce battery grade lithium carbonate have been estimated at US$ 3,144 per tonne after potash credits and US$ 3,410 per tonne before potash credits (FOB Antofagasta, Chile), clearly evidencing the low cost nature of Sal de Vida.

 

 

Nur eine Schätzung, aber dafür Zahlen zum Hin- und Herschieben. Feasibility Studie rechnet mit Lithium Carbonate Preisen von US$ 14,500 pro Tonne, während des Produktions Ramp-ups und langfristig mit US$ 13,900 pro Tonne.

 

Keine Ahnung, ob die Zahlen stimmen, aber: angeblich Lithium Carbonate bei US$ 20,000 pro Tonne, soll in H2 2018 allerdings wieder sinken.

 

Lithium price rises continue to drive SQM results in Q1: Average lithium prices achieved by Chilean producer Sociedad Quimica y Minera (SQM) increased by 21.48% quarter-on-quarter in the first three months of 2018 to about $16,400 per tonne, it said in a financial statement released on Wednesday May 23.

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