Mangan und wiederaufladbare Batterien (Akkus)
Herkömmliche Lithiumionenbatterien haben zwei Nachteile: sie haben eine geringe Energiedichte und sie sind nicht in der Lage, den steigenden Energiespeicherbedarf zu decken. Daher ist die Entwicklung der nächsten Generation von wiederaufladbaren Lithiumionenbatterien mit einer höherer Energiedichte, überlegenen Sicherheitseigenschaften, niedrigeren Kosten und einer längeren Lebensdauer von überragender Bedeutung. „Mangan ist ein Kandidat, der den Markt für Lithiumionenbatterien revolutionieren wird. Mangan hat elementare Eigenschaften, dank derer es möglich ist, die Dichte, Kapazität, Wiederaufladbarkeit, Sicherheit und Langlebigkeit einer Batterie zu verbessern. Das Timing für die Sicherung heimischer Manganressourcen in Nordamerika könnte nicht besser sein. Angesichts des weltweiten Trends in Richtung umweltfreundlichere Technologien und Verringerung des CO2-Fußabdrucks ist Manganese X gut aufgestellt, um sich bei der Sicherstellung einer heimischen Versorgung mit Mangan für die Akkubranche, die sowohl kleine Verbraucherbatterien in elektronischen Geräten, Smartphones und Energiespeicher (Powerbanks) als auch Elektrofahrzeug- und Hybrid-Elektrofahrzeugbatterien abdeckt, als Vorreiter zu positionieren“, meint Martin Kepman, CEO von Manganese X Energy Corp.
Mangan ist ein wirtschaftlich interessanter Rohstoff und könnte dank seiner elementaren Eigenschaften die chemischen Bestandteile herkömmlicher Akkus ersetzen. Mangan hat das Potenzial, die Lebensdauer aller künftigen Akkus zu verbessern und zu verlängern, die dann als neue Nickel-Mangan-Lithiumionenbatterien auf den Markt kommen. Diese künftigen Verbesserungen in der chemischen Zusammensetzung von Akkus werden insgesamt für mehr Sicherheit sorgen. Mangan ist in der Lage, höheren Temperaturen standzuhalten, wodurch das Risiko von thermischen Reaktionsereignissen, die Brände oder Explosionen verursachen, gemindert wird. Mangan wird bereits seit Jahren wegen seiner stabilen Eigenschaften in Alkali-Mangan-Einwegbatterien verwendet.
Quelle: micro.magnet.fsu.edu
„Die Alkali-Mangandioxid-Batterie enthält elektrolytisch hergestelltes Mangandioxid und einen wässrigen alkalischen Elektrolyten, sowie Zinkmetall als Pulver. Elektrolytisches Mangandioxid ist reiner als das Mangandioxid in herkömmlichen Reagenzien und hat eine höhere Reaktivität. Der Elektrolyt ist ätzend und reduziert daher die Wasserstoffbegasungsrate.“
Derzeit finden detaillierte Untersuchungen zu einer Reihe von neuen Energiespeichersystemen statt, um kleinere und leichtere Lithium- und Nickel-Mangan-Lithiumionenbatterien der nächsten Generation zu bauen, die besser abschneiden als im Handel erhältliche Lithiumionenbatterien. Darüber hinaus plant Manganese X Energy Corp die Gewinnung und Produktion von hochwertigem Mangansulfat (MNSO4, 99,95 %) aus seiner Lagerstätte Battery Hill in Woodstock (New Brunswick). Mangan hat im Wesentlichen das Potenzial, diese optimale Energieausbeute zu ermöglichen und so ein nützliches und ausgewogenes Produkt zu schaffen, das die aktuellen und künftigen Eigenschaften von wiederaufladbaren Lithium- und Lithiumionenbatterien optimiert.
Wiederaufladbare Batterien bzw. Akkus können dem Nutzer verschiedene Vorteile bieten. Dazu zählen:
Eine längere Batterielebensdauer
Einwegbatterien haben gegenüber Akkus angeblich eine längere Lebensdauer. Wenn man jedoch genauer hinsieht und das Ganze langfristig betrachtet, dann wird man feststellen, dass Akkus eine längere Lebensdauer haben als die meisten Einwegbatterien. Die wesentlichen Aspekte, die man hier betrachten sollte, sind die Laufzeit, die Lagerfähigkeit und der Lebenszyklus eines Akkus. Die Laufzeit ist normalerweise nicht definiert, weil es hier auf die Art der Anwendung bzw. das verwendete Gerät ankommt. Die chemische Zusammensetzung einer Batterie spielt eine wesentliche Rolle, die sich auf alle drei vorgenannten Aspekte auswirkt.
Wiederaufladbare Batterien werden üblicherweise in unterschiedliche Kategorien unterteilt, und zwar in Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH), Lithium-Akkus (Lithiumionen-Akkus oder jeder beliebige Akku auf Lithiumbasis), Nickel-Cadmium-Akkus (NiCad/NiCd) und Blei-Säure-Akkus.
Die Laufzeit einer Batterie ist gleichbedeutend mit der Länge der Lebensdauer einer Batterie bei einmaligem Gebrauch. Die Lagerfähigkeit bezieht sich darauf, wie lange man eine Batterie lagern kann bzw. auf das Ablaufdatum einer Batterie. Aus technischer Sicht ist es die Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die eine Batteriezelle durchläuft, bis sie ihre maximale Ladeschwelle erreicht.
Was hier auch noch anzumerken wäre, ist die Selbstentladungsrate einer Batterie. Die Selbstentladung ist direkt proportional und in hohem Maße abhängig von Temperaturschwankungen. Die Kapazität und die Lebensdauer des Akkus werden durch kältere Temperaturen beeinflusst, was die Lebensdauer des Akkus verlängert. Ein Temperaturanstieg führt zu einem Anstieg der Entladungsrate einer Batterie und zu einer Steigerung ihrer Kapazität. Eigenschaften eines Akkus, die man auch berücksichtigen sollte, sind die Energiedichte, die Betriebstemperatur und die Wiederaufladezeit.
Umweltfreundlichkeit
Akkus sind für gewöhnlich umweltfreundlicher als hochwertige Batterien. Abgesehen von Nickel-Cadmium (NiCad), das heute nur noch selten verwendet wird (außer bei speziellen Anforderungsprofilen), werden wiederaufladbare Batterien aufgrund einer Vielzahl von Eigenschaften gegenüber Primärbatterien bevorzugt.
Batterien mit wiederaufladbaren Eigenschaften sollen 12 % weniger Auswirkungen auf die Wasserverschmutzung, 30 % weniger Auswirkungen auf die Luftverschmutzung, 28 % weniger Auswirkungen auf die globale Erwärmung und neunmal weniger Auswirkungen auf die Luftversauerung haben. Durch ihre Wiederaufladbarkeit leisten sie einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressourcen auf globaler Ebene, verhindern die Bodenabtragung und mildern die Schädigung von Flora und Fauna.
Mangan wird schon seit Jahren in Alkali-Primärbatterien verwendet, die auch als umweltfreundlicher gelten, wenn sie kein Quecksilber enthalten.
Quelle: nwfdailynews.com
„Nehmen wir an, Sie fragen nach gewöhnlichen Haushalts- bzw. Verbraucherbatterien auf Basis von Alkali-, Mangan- und Kohle-Zink-Batterien. Sie werden vielleicht überrascht sein zu hören, dass diese Batterien nicht als Sondermüll gelten und sicher im Hausmüll entsorgt werden können.“
Geringe Kosten
Der Preis eines Akkus im Vergleich zu einer Primärbatterie kann die Leute aufgrund der exorbitanten Anfangskosten durchaus davon abhalten, sich für diese Technologie zu entscheiden. Die eingehende Betrachtung all ihrer positiven Eigenschaften macht den Kauf von Akkus für den Konsumenten jedoch langfristig sehr attraktiv. Mit der Zeit wird dem Nutzer klar, dass Akkus weitaus kostengünstiger sind als Einwegbatterien. Primärbatterien kosten vielleicht anfangs nicht so viel, man muss letztendlich aber deutlich mehr Geld für sie berappen. Bei genauerer Betrachtung und je nach Typ, Größe, Qualität, der Temperatur, welcher die Batterien ausgesetzt sind, und den tatsächlich unterstützten Geräten, können die Unterschiede sogar „erschreckend“ attraktiv sein.
Komfort
Akkus bieten den Menschen den Komfort, sich entspannt zurücklehnen zu können, während sie darauf warten, dass ihre elektronischen Geräte, Smartphones und Energiespeichersysteme vollständig aufgeladen werden. Was den persönlichen Komfort betrifft, so kann man USB-Akkus jederzeit, überall und so lange man möchte verwenden. Man erspart sich auch häufige Besuche im Geschäft, um Batterien nachzukaufen und immer wieder leere Primärbatterien durch neue zu ersetzen. Dank des Komforts von Akkus lassen sich Situationen vermeiden, in denen man dringend Batterien benötigt, aber nicht die Möglichkeit hat, sich welche im Geschäft zu besorgen. Stattdessen sucht man sich einfach eine Steckdose und lädt das Gerät mit dem integrierten Akku einfach auf.
Das sind vermutlich jene Vorteile von Akkus, die man am meisten schätzt. Andererseits haben einige Akkus auch ihre Grenzen. Die Entscheidung für wiederaufladbare Batterien gegenüber Einwegbatterien birgt jedoch klare Vorteile.
Wenn wir uns die oben genannten Vorteile genauer ansehen, werden wir feststellen, dass sie die Nachteile der Verwendung von Akku sicherlich überwiegen. Wiederaufladbare Batterien können speziell für Anwendungen mit mittlerer bis hoher Stromaufnahme nützlich sein. Durch den Kauf von und das Bekenntnis zu wiederaufladbaren Batterien können wir als Weltbürger auftreten, indem wir unseren kleinen, aber doch verantwortungsvollen Beitrag zum Schutz der Natur und des Planeten leisten. Es ist zwingend erforderlich, dass auch die ordnungsgemäße Entsorgung dieser Batterien einen integralen Bestandteil der Kreislaufwirtschaft darstellt und durch die Schonung unserer natürlichen Ressourcen den Recycling-Prozess unterstützt und gleichzeitig die Umwelt sauber hält.
In Anbetracht der Tatsache, dass immer mehr Batteriehersteller Mangan verwenden, um die Batteriekosten zu senken, noch bessere Produkte herzustellen und die Sicherheit zu verbessern, ist es vernünftig, dass umweltbewusste Manganbergbauunternehmen zu den Großlieferanten jener Akkuhersteller werden, denen es ein Anliegen ist, die Akkubranche auf ein völlig neues Fundament zu stellen. Dies ist auch eines der vielen Ziele, die das kanadische Unternehmen Manganese X Energy Corp. anstrebt.
Ressourcen:
Sind wiederaufladbare Batterien (Akkus) besser als Alkali-Batterien? Meistens.
In einigen Fällen sind Einwegbatterien nach wie vor die bessere Wahl.
Von Sarah Witman - Frau Witman ist Redakteurin bei Wirecutter, einer Produktempfehlungs-Plattform, die der New York Times Company gehört.
Viele der Lieblingsgeräte, die ich als Kind benutzte, wie z.B. mein Walkman, wurden mit AA- oder AAA-Batterien betrieben. Früher waren die Batterien nicht immer zuverlässig. Manchmal, wenn ich den Batterieschlitz eines selten verwendeten Spielzeugs öffnete, stieß ich auf die verkrusteten, weißlichen Ablagerungen einer ausgelaufenen AA-Batterie. Es kam auch vor, dass ich einen Akku aus den 90er Jahren einen ganzen Tag lang an einem sperrigen Ladegerät hängen ließ, der dann nur wenige Stunden später wieder den Geist aufgab.
Seither sind Akkus kostengünstiger und zuverlässiger geworden und punkten auch mit einer längeren Lebensdauer. Isidor Buchmann, Geschäftsführer und Gründer des kanadischen Batterietechnologieunternehmens Cadex Electronics, erklärt auf „Battery University“, der Informations- und Bildungsseite des Unternehmens, dass viele der heutigen Akkus aus Nickel-Metallhydrid (NiMH) - einem effizienteren Material als bei wiederverwendbaren Alkalibatterien - bestehen und chemisch versiegelt sind. Das soll verhindern, dass auslaufende Batterien die Elektronik eines Geräts verkrusten. Sie halten eine Ladung viel länger als die Akkus, die in den 1990-er Jahren oder sogar noch vor wenigen Jahren erhältlich waren, und man kann sie hunderte Male wiederaufladen.
[Wirecutter wendet hunderte von Stunden für die Recherche und die Testung von Geräten auf - das müssen also nicht Sie tun. Melden Sie sich zu unserem wöchentlichen Newsletter an, um Empfehlungen und nützliche Ratschläge für eine längere Lebensdauer Ihrer Geräte zu erhalten.]
In den meisten Fällen ist man heute mit Akkus besser dran als mit Einwegbatterien. Sie sind sicher und zuverlässig, sie verursachen weniger Umweltmüll und - Wirecutter erklärt das auch in seinem Akku-Leitfaden – sie amortisieren sich nach rund sechs Aufladungen, selbst wenn man die zusätzlichen Kosten für ein Wandladegerät miteinplant (für das wir ebenfalls eine Empfehlung haben). Ausgehend von einer Fallstudie für das California Department of Resources Recycling and Recover aus dem Jahr 2012 werden jedes Jahr schätzungsweise rund 4 Milliarden Einwegbatterien in die Vereinigten Staaten importiert. Das bedeutet, dass ein durchschnittlicher US-Haushalt jedes Jahr rund 47 Batterien „verbrennt“. Man könnte aber auch alle vier Jahre (das ist die durchschnittliche Lebensdauer einiger gängiger Akkus) lediglich 12 Akkus kaufen anstelle der 188 Einwegbatterien, die man ansonsten benötigen würde. Und man würde auch nicht viel Leistung verlieren: Die besten Akkus können Ihre Geräte mit einer einzigen Ladung genauso lange mit Strom versorgen wie die meisten hochwertigen Einwegbatterien, verursachen langfristig aber nur einen Bruchteil der Kosten.
In einigen Fällen sind Einwegbatterien aber nach wie vor die bessere Wahl:
Quelle: nytimes.com
Wiederaufladbare Batterien (Akkus): drei unterschiedliche Typen und ihre Vorteile
Man muss kein Gadget-Fan oder Technofreak sein, um die Bedeutung von Batteriezellen zu erkennen. Viele Gadgets und Geräte, die wir im Alltag nutzen, laufen noch mit Batterien. Es kann sehr frustrierend sein, wenn man auf Einwegbatterien angewiesen ist. Man gewinnt den Eindruck, in einem permanenten Kreislauf von sich leerenden Batterien und Kosten für Ersatzprodukte festzustecken.
Was aber, wenn man aus diesem Kreislauf ausbrechen könnte? Glücklicherweise gibt es eine Lösung: wiederaufladbare Batterien oder Akkus. Nachstehend erfahren Sie im Detail, was man von diesen Batterien erwarten kann und warum sie im Vergleich zu Einwegbatterien die klügere Wahl darstellen.
Quelle: greenhomegnome.com
5 Vorteile von wiederaufladbaren Batterien (Akkus)
Der Umstieg von Einwegbatterien auf einen Akkusatz samt dazugehörigem Ladegerät kann sich als eine äußerst lohnende Investition erweisen, die viele Vorteile bietet.
Batterieladegeräte und wiederaufladbare Akkus sind fast überall erhältlich, und dem Verbraucher stehen unendlich viele Möglichkeiten zur Verfügung. Nachstehend haben wir die fünf wichtigsten Vorteile von Akkus gegenüber Einweg-Alternativen aufgelistet.
1. Umweltfreundlichkeit. Es gibt zwei Haupttypen von wiederaufladbaren Akkus, wobei die Nickel-Metallhydrid-Variante (NiMH) aus ökologischer Sicht die sinnvollere Wahl ist. Unter Berücksichtigung der vorgenannten Aspekte sind wiederaufladbare Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) immer noch eine bessere Wahl als Einwegbatterien.
Wiederaufladbare Akkus jeglicher Type sind Einwegbatterien jedenfalls vorzuziehen, weil die „Wegwerfmarken“ eine viel zu große Abfallmenge verursachen. Die Verwendung eines Batterieladegeräts und wiederaufladbarer Zellen kann verhindern, dass Hunderte von Altbatterien auf Mülldeponien landen. Und man spart damit auch jede Menge Geld.
Akkus sind außerdem weitaus energieeffizienter, weil für das Aufladen weniger Energie benötigt wird als für die Herstellung von Einwegbatterien. Jeder sollte seinen Beitrag für eine saubere Umwelt leisten und der Wechsel zu wiederaufladbaren Akkus ist nur ein kleiner Schritt, mit dem dennoch eine große Wirkung erzielt werden kann.
Quelle: mumsthenerd.co.uk
Über Manganese X Energy Corp
Manganese X Energy Corp. (TSXV: MN) (FSE: 9SC2) (OTC : MNXXF) (FRANKFURT: 9SC2) hat seinen Hauptsitz in Montreal (Quebec, Kanada) und ist im Besitz sämtlicher Rechte und Anteile am Konzessionsgebiet/Projekt Battery Hill (1.228 Hektar Grundfläche) in der kanadischen Provinz New Brunswick. Battery Hill befindet sich in strategisch günstiger Lage in nur 12 Kilometer Entfernung von der Grenze zum US-Bundesstaat Maine sowie in der Nähe bestehender Infrastruktureinrichtungen (Stromleitungen, Eisenbahnlinien und Straßenzugang). Es umfasst alle bzw. Teile der fünf Mangan-Eisen-Zonen Iron Ore Hill, Moody Hill, Sharpe Farm, Maple Hill und Wakefield. In seiner Masterarbeit über die Manganvorkommen im Gebiet von Woodstock berichtet Brian Way (2012), dass dieses Gebiet „eine Reihe von gebänderten Eisenformationen beherbergt, die zusammen eine Ressource von rund 194.000.000 Tonnen ergeben und damit eines der größten Manganvorkommen in ganz Nordamerika darstellen“.
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