Wie funktioniert eine Lithium-Ionen-Batterie?

- Jun 01, 2018-

Zuerst müssen wir uns ansehen, wie eine Lithium-Ionen-Batterie im Allgemeinen funktioniert. Wie bei jeder anderen Batterie, sieht seine Grundkonstruktion vor, dass ein Elektrolyt (das "Transportmedium") Lithiumionen zwischen der negativen Elektrode und der positiven Elektrode hin und her transportiert. In vollständig entladenen Batterien werden unsere mobilen Lithium-Ionen vollständig mit der positiven Elektrode verbunden - ihre chemischen Eigenschaften halten sie an das positive Elektrodenmaterial gebunden, während ihnen Elektronen fehlen. Wenn wir ihnen Elektronen geben, indem sie Elektrizität in das System pumpen (Aufladung), werden sie von der positiven Elektrode auf natürliche Weise dissoziieren und zurück zur negativen Elektrode wandern. Sobald sie alle auf der anderen Seite aufgereiht sind, geladen mit schönen energiereichen Elektronen, nennen wir die Batterie "geladen".

Dieser stabile Zustand bricht zusammen, wenn wir den Elektronen, die jetzt an der negativen Elektrode gefangen sind, einen Weg geben, ihren Ladungsgradienten zur positiven Seite der Batterie zu wandern - das nimmt Elektronen aus dem Lithium in der negativen Elektrode und macht sie wieder Li + sie wandern natürlich den ganzen Weg zurück. Wir können diesen negativen bis positiven Elektronenfluss nutzen, um alles von Herzschrittmachern bis hin zu Elektroautos anzutreiben, und alles läuft letztlich auf die Hin- und Herbewegungen von Ionen hinaus. Das ist übrigens erst seit kurzem der Fall   Wissenschaftler haben genau herausgefunden, warum zu viele Hin- und Herreaktionen dazu führen, dass eine Batterie langsam stirbt.