{"id":78422,"date":"2024-01-14T13:10:18","date_gmt":"2024-01-14T13:10:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/zusammensetzung-der-lithium-ionen-batterie-anode-kathode-und-elektrolyt\/"},"modified":"2024-01-14T16:32:01","modified_gmt":"2024-01-14T16:32:01","slug":"zusammensetzung-der-lithium-ionen-batterie-anode-kathode-und-elektrolyt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/zusammensetzung-der-lithium-ionen-batterie-anode-kathode-und-elektrolyt\/","title":{"rendered":"Zusammensetzung der Lithium-Ionen-Batterie | Anode, Kathode und Elektrolyt"},"content":{"rendered":"

Zusammensetzung von Lithium-Ionen-Akkus<\/h2>\n

Lithium-Ionen-Akkus, auch bekannt als Li-Ion-Akkus, sind eine Art sekund\u00e4rer (wiederaufladbarer) Akkumulatoren, die aus Zellen bestehen, in denen Lithium-Ionen w\u00e4hrend der Entladung vom Anoden- zum Kathodenpol durch einen Elektrolyten wandern und beim Aufladen zur\u00fcckkehren. Diese Akkus sind f\u00fcr ihre hohe Energiedichte, ihren fehlenden Memory-Effekt und ihre geringe Selbstentladung bekannt.<\/p>\n

Kathode und Anode<\/h2>\n

Die Kathode besteht aus einem Verbundmaterial (einem interkalierten Lithium-Compound) und definiert den Namen der Li-Ion-Zelle. Meistens besteht sie aus Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO2<\/sub>) oder Lithium-Mangan-Oxid (LiMn2<\/sub>O4<\/sub>). Die Anode ist in der Regel aus por\u00f6sem lithiiertem Graphit gefertigt, man erforscht jedoch auch neue Materialien wie Silizium.<\/p>\n

Elektrolyt und Separator<\/h2>\n

Der Elektrolyt kann fl\u00fcssig, polymer oder fest sein, wobei in kommerziellen Lithium-Ionen-Akkus meist eine nichtw\u00e4ssrige L\u00f6sung verwendet wird, in der Lithiumhexafluorphosphat (LiPF6<\/sub>) in organischen Carbonaten gel\u00f6st ist. Der Separator, ein por\u00f6ses Material, erm\u00f6glicht den Transport von Lithium-Ionen und verhindert Kurzschl\u00fcsse und thermische Durchgehen.<\/p>\n

Li-Ion vs. Li-Pol-Akkus<\/h2>\n

Im Vergleich zu Li-Ion-Akkus verwenden Li-Pol-Akkus (Lithium-Polymer) einen hochleitf\u00e4higen Gel-Polymer-Elektrolyten anstelle eines fl\u00fcssigen. Dadurch bieten sie oft h\u00f6here spezifische Energien und werden in Gewichtssensitiven Anwendungen wie Mobilger\u00e4ten, Drohnen und einigen Elektrofahrzeugen eingesetzt.<\/p>\n

Die g\u00e4ngigsten Li-Ion-Zelltypen<\/h2>\n

Einer der h\u00e4ufigsten Zelltypen ist die 18650-Batterie, die in vielen Laptop-Akkus, kabellosen Elektrowerkzeugen, bestimmten Elektroautos, Elektro-Tretrollern, den meisten E-Bikes, tragbaren Powerbanks und LED-Taschenlampen verwendet wird. Die Nennspannung betr\u00e4gt 3,7 V.<\/p>\n

Wichtige Eigenschaften eines Li-Ion-Akkus<\/h2>\n

Die Auswahl des Elektrolyten in allen Akkus ist entscheidend f\u00fcr Leistung und Sicherheit. Ein guter Elektrolyt muss niedrige Reaktivit\u00e4t mit anderen Zellkomponenten, hohe ionische Leitf\u00e4higkeit, geringe Toxizit\u00e4t, ein gro\u00dfes Fenster elektrochemischer Spannungsstabilit\u00e4t (0-5V) und thermische Stabilit\u00e4t aufweisen.<\/p>\n

Zusammenfassend sind Lithium-Ionen-Akkus vielseitig einsetzbar und durch ihre unterschiedliche Chemie, Leistung, Kosten und Sicherheitseigenschaften f\u00fcr eine breite Palette von Anwendungen geeignet. Ihre st\u00e4ndige Weiterentwicklung verspricht auch in Zukunft innovative L\u00f6sungen f\u00fcr die Energieversorgung.<\/p>\n

\"Composition<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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