Wer heutzutage einen Speicher für seine Solaranlage bauen will, sollte zu Lithiumeisenphosphat-Akkus greifen und sich auf die Steuerung beschränken.Die Idee für den Thread lag darin, einen großen Akku mit DIY-Mitteln selbst zu bauen. Dass es mit einem LiFePo4-Akku leichter geht, liegt auf der Hand.
Die Idee ist inzwischen 2 Jahre alt. Ergebnis bisher: keines.
Also ich frage mal alle Enthusiasten: habt ihr euch mal Gedanken darüber gemacht, was ein DIY-Akku kosten wird?
Welche Mengen an chemischen Stoffen werden benötigt und was kosten die?
Die Idee ist inzwischen 2 Jahre alt. Ergebnis bisher: keines.
Kein Grund, eine - unter Umständen auch nur theoretische - Auseinandersetzung mit der Idee zu torpedieren. Oder nimmt das im Forum anderen Threads den Platz weg?
Ich torpediere nicht, ich bringe etwas Realitätssinn in die Phantasien!
Sollte man zunächst nicht Klarheit über die verwendeten Chemikalien haben? Scheint auf den ersten 6 Seiten dieses Thread noch nicht passiert zu sein?
1. Die Firma AquionEnergy ist insolvent, die Firma BlueSky ebenso. Möglicherweise ist noch eine Firma USP Austria aktiv (und eine Firma in der Schweiz?). Die Angaben sind äußerst spärlich. Antgeblich soll Aquion ein Patent auf den Akkutyp gehabt haben. Nur warum findet man nichts dazu?
2. Elektrolyt
Es wird immer lapidar von "Salzwasserakku" geschrieben. Üblicherweise versteht man darunter eine Kochsalzlösung (NaCl in H2O). Wer zwei Elektroden in eine Kochsalzlösung hängt und Spannungsquelle anschließt, wird feststellen, dass sich die Lösung grün verfärbt, Gas aufsteigt und es nach Hallenbad riecht.
Das Problem ist die Zersetzungsspannung. In englischsprachiger Literatur findet man den Begriff electrochemical stability window (ESW). In der Berichtungserstattung über die Versuche bei Empa wurde daraus "Wasser ... nur bis zu einer Spannungsdifferenz von 1,23 V chemisch stabil."
Google listet u.a. einen <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener">nicht mehr funktionierenden Link in dessen Vorschau es heißt "Salzwasserakkus nutzen jedoch andere Salze als Natriumchlorid, dessen Energiedichte zu gering wäre. Auch ist bei Kochsalz die Beweglichkeit der ..."
Laut einem PDF des Öko-Institut e.V. handelt es sich um Natriumsulfat.
(Quelle: <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt , Seite 10)
3. Anode
Mal findet man die Angabe Kohlenstoff-Titan-Phosphor, mal Kohlenstoff-Titan-Phosphat. Verbindungen von Metallen mit Kohlenstoff nennt man Karbide. Es gibt Titancarbid: unlöslich in Wasser und Schwefelsäure (wichtig, wenn man Natriumsulfat als Elektroly verwendet), interessanterweise elektrisch leitend. Oder geht es um Titanphosphate und Graphitpulver zur Verbesserung der Leitfähigkeit?
Im PDF des Öko-Institut findet man zunächst die Aussage Kohlenstoff („activated carbon“), also Aktivkohle. Liest man weiter, findet man "Verbund aus Kohlenstoff („activated carbon“) und NaTi2(PO4)3".
Zu dem Stoff gibt es einige Fundstellen:
<a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt
<a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt
<a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt
Gelesen haben ich noch nicht alles.
Hier <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt ist davon die Rede von Nanofasern. Auch Widerstandsangaben werden gemacht:
NaTi2 (PO4 )3 / C composite nanofibers (NTP / C-F) were synthesized via a simple electrospinning method and compared with bare NaTi2(PO4 )3 nanofibers (NTP) and NaTi 2(PO 4)3 / C composite particles (NTP / C-P). It has been demonstrated that NTP / C-F shows much better performance than bare NTP without carbon and NTP / C-P without 1D-structure. The NTP/C-F delivers a high discharge capacity of 130 mAh / g at 0.1C and presents outstanding rate capability, which shows discharge capacities as high as about 87 and 63 mAh 7 g at very high current densities of 10C and 20C, respectively.
4. Kathode
Es heißt immer wieder "Manganoxid". Es gibt mehrere Manganoxide, Wikipedia listet als wichtigste auf:
Mangan(II)-oxid MnO
Mangan(III)-oxid Mn2O3
Mangan(II,III)-oxid Mn3O4
Mangan(IV)-oxid MnO2
Mangan(VII)-oxid Mn2O7
Die letzte Verbindung scheidet aus, weil es eine ölige Flüssigkeit ist, stark ätzend, die sich ab 40 °C in Form einer Verpuffung zersetzt. Mangan(IV)-oxid ist auch als Braustein bekannt und in AlkaliManganBatterien enthalten. Wenn die Batterie verbraucht ist, hat es sich zu Mangan(III)-oxid verwandelt.
Erneut findet man im PDF des Öko-Institut die genaueste Angabe: Lithium-Mangan-Oxid (LMO), damit ist Lithiummangan(III,IV)-oxid (LiMn2O4) gemeint.
LiMn2O4 as a Li-Ion Battery Cathode: <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt
An diesem Punkt sollte man nicht darüber nachdenken, wie man die Materialien zu einer kompakten Elektrode zusammensetzt (Rakel, Edelstahlmaschengitter usw.), sondern was es kostet!
<a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt ist nur ein Auszug, den vollständigen Artikel müsste man bezahlen:
It delivers an excellent rate behavior of 123.59, 113.55, 102.81, 90.85, and 60.95 mAh g−1 at 0.2, 0.5, 1, 2, and 5 A g−1, respectively. Improved long cyclability under a 5 A g−1 high current density is also demonstrated by a capacity retention of 70.2% over 500 cycles and an average Coulombic efficiency of 98%.
Das bedeutet: mit 1g Natriumtitanphosphat kann man einen Akku mit max. 124 mAh realisieren. Leider finde ich den Stoff nicht bei Chemikalienhändlern.
Neuer Versuch. Das englische Wikipedia hat eine ausführliche Seite zu Natriumionenakkus: <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt Es werden Kapazitätsangaben zu verschiedenen Materialien gemacht, leider nicht zu Lithiummanganoxid.
Die findet man bei <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt : Nominal capacity at 0.1C: ≥ 110 mAh / g.
114 mAh / g nennt das Forschungsinstitut Jülich in <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener"> Link entfernt , aber auch:
Das Lithiummanganoxid mit einer Schichtstruktur kann durch den Wechsel zwischen MnIII und MnIV reversibel Lithium ein- und auslagern. Die theoretische Kapazität bei vollständiger Delithiierung beträgt Q0m = 285 Ah / g.
Diesen Wert findet man auch in der Dissertation aus Upsala. Was unter "vollständiger Delithiierung" zu verstehen ist und ob ein Akku dadurch unbrauchbar wird, konnte ich noch nicht herausfinden.
Wenn man also eine Akkuzelle mit 280 Ah Kapazität bauen will, braucht man - ausgehend von 114 mAh / g - kanpp 2,5 kg Lithiummanganoxid. Der Preis dafür liegt 12,50 € und 7125 €.
Bei ThermoFisher kosten 100 g 285 €, bei Sigma-Aldrich sogar 202 € für 25 g.
Bei Alibaba bekommt man hochreines Lithiummanganoxid (angeblich 99,99%) für $ 40 je kg, wenn man mind. 5 kg abnimmt. Korngrößen und Aufschlüsselung der Verunreinigungen sind aufgelistet. Der nächste will für 1 kg $ 70. Und ein weiterer Händler nur $5 für ebenfalls 99,99% reines Material.
Hey Leute,
weiß wer das Passwort vom venus os beim Greenrock System?
LG
Weil ich mal wieder reingeschaut habe. Ich bin bei dir, wenn ich bei nkon zellen LFP Zellen 280AH ab 55€ kaufen kann, dann muss man einen selbst Bau doch sehr genau durchrechnen.
Zumal um deine "technischen" Einwände zu ergänzen: Das eine ist die Zell Chemie, das andere der mechanische Aufbau.
Um Zellen mit hoher Leistung zu bauen, sind sehr geringe Toleranzen notwendig, bzw. sehr kleine Partikelgrößen um eine möglichst große Fläche an Anode bzw. Kathode zu erreichen.
Wie ich auf Seite 6 schon verlinkt habe, gibt /gab es einen im DIY Solar Forum der etwas gebaut hat, aber es gibt keine weiteren Infos. Er schreibt noch was von ~100$ pro Zelle.
Aufbau:
90mm stormwater pipes with carbon anode + Manganese cathode rolled over stainless steel mesh collector
Wenn ich selbst rechen und z.B. mit 2mx100mm KG Rohren, Baumwollstoffbahnen, Edelstahlgeflecht rechne, ist das schon teurer. Dann habe ich noch keine "Chemie" im Einsatz. Da hast du ja oben schon etwas zusammengetragen. Aufgrund der geringeren Zellenspannung auch mehr Zellen (26 Stück?). Da lohnt sich aus finanzieller Sicht kein selbst bau.
Andererseits, wäre es ja schon interessant, wie eine möglich Zellchemie aussehen könnte/müsste um etwas funktionales aufzubauen, welches die Wundereigenschaften der "Salzwassertechnologie" ermöglicht.
Ob jemand sich dann damit einen Heimspeicher baut oder nicht, das ist jedem selbst überlassen.
Gruß TSG
@karsten Hallo Karsten, verfolge die Entwicklung der Salzwasserbatterien und ich bin der Meinung, dass die scheinbar sehr einfache Ausführung doch nicht so einfach ist, weil der Teufel steckt in Detail. Dazu kommt die merkwürdige Insolvenz der Entwickler und plötzliche Herstellung in Reich der Mitte. Wenn sich hier ein paar Fachleute aus den Bereichen Chemie, Elektrik und Mechatronik zusammen tun, bin bereit mitzumachen. Habe sehr gute Kenntnisse und mehrjährige Erfahrungen in Elektrik und bin selbst an der Salzwasserbatterie sehr interessiert, weil ich es in meinem Off Grid an Stelle jetzigen 2 Blöcke zu je 48 V, 700 A verwenden könnte. Ich denke, dass am Anfang ein paar Grundlagen hier geschaffen sein müssen. Es gibt im Internet Patentbeschreibung, was eigentlich alles dargelegt ist. Es müssen die richtigen Komponenten festgelegt werden, der technologische Prozess, wie, was zu machen ist und es kann mit erstem Versuch begonnen werden. Wie mein Großvater immer wieder sprach: “Gute Vorbereitung ist die halbe Arbeit.“
Nichts ist unmöglich, man muss nur wissen wie.