So funktionieren Lithiumbatterien

- Jul 28, 2019-

Lithium Metall Batterie:

Eine Lithiummetallbatterie ist im Allgemeinen eine Batterie, die Mangandioxid als positives Elektrodenmaterial, metallisches Lithium oder ein Legierungsmetall davon als negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet.

Grundprinzip der Lithiumbatterie

Entladungsreaktion: Li + MnO2 = LiMnO2

Litium-Ionen-Batterie:

Eine Lithiumionenbatterie ist im Allgemeinen eine Batterie, die ein Lithiumlegierungsmetalloxid als positives Elektrodenmaterial, Graphit als negatives Elektrodenmaterial und einen nichtwässrigen Elektrolyten verwendet.

Die Reaktion, die an der geladenen positiven Elektrode auftritt, ist

LiCoO2 = Li (1-x) CoO2 + XLi ++ Xe- (Elektron)

Die an der negativen Ladeelektrode ablaufende Reaktion ist

6C + XLi ++ Xe- = LixC6

Gesamtreaktion des Akkus: LiCoO2 + 6C = Li (1-x) CoO2 + LixC6

Kathodenmaterial für die positive Elektrode: Es gibt viele optionale Kathodenmaterialien, und die meisten gängigen Produkte verwenden Lithiumeisenphosphat. Unterschiedliche Kathodenmaterialvergleiche: LiCoO2 3,7 V 140 mAh / g Li2Mn2O4 4,0 V 100 mAh / g LiFePO4 3,3 V 100 mAh / g Li2FePO4 3,6 V 115 mAh / g Positive Elektrodenreaktion: Lithiumionen werden während der Entladung eingebettet und Lithiumionen werden während der Entladung deinterkaliert Aufladen. Beim Laden: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi + + xe-Entladung: Li1-xFePO4 + xLi + + xe- → LiFePO4. negative Elektrode Anodenmaterial: Meist wird Graphit verwendet. Neue Untersuchungen haben ergeben, dass Titanat ein besseres Material sein kann. Negative Elektrodenreaktion: Lithiumionen werden während der Entladung deinterkaliert und Lithiumionen werden während des Ladens eingebettet. Beim Laden: xLi + + xe- + 6C → LixC6 Beim Entladen: LixC6 → xLi + + xe- + 6C