{"id":78424,"date":"2024-01-14T13:10:18","date_gmt":"2024-01-14T13:10:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/lithium-ionen-akku-so-funktioniert-es-reaktion-anode-und-kathode\/"},"modified":"2024-01-14T16:32:01","modified_gmt":"2024-01-14T16:32:01","slug":"lithium-ionen-akku-so-funktioniert-es-reaktion-anode-und-kathode","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/lithium-ionen-akku-so-funktioniert-es-reaktion-anode-und-kathode\/","title":{"rendered":"Lithium-Ionen-Akku \u2013 So funktioniert es | Reaktion, Anode und Kathode"},"content":{"rendered":"<h2>Lithium-Ionen-Akkus &#8211; Funktionsweise<\/h2>\n<p>Lithium-Ionen-Akkus, auch bekannt als Li-Ion-Akkus, sind eine Art von Sekund\u00e4rbatterien (wiederaufladbar), die aus Zellen bestehen, in denen Lithiumionen w\u00e4hrend der Entladung vom Anoden- durch ein Elektrolyt zum Kathodenmaterial wandern und beim Aufladen zur\u00fcckkehren. Die Kathode besteht aus einem zusammengesetzten Material (einem interkalierten Lithiumverbindung) und definiert den Namen der Li-Ionen-Akku-Zelle. Die Anode besteht in der Regel aus por\u00f6sem lithiiertem Graphit. Das Elektrolyt kann fl\u00fcssig, polymer oder fest sein. Der Separator ist por\u00f6s, um den Transport von Lithiumionen zu erm\u00f6glichen und Kurzschl\u00fcsse sowie thermisches Durchgehen der Zelle zu verhindern.<\/p>\n<h2>Chemie und Leistung<\/h2>\n<p>Die Chemie, Leistung, Kosten und Sicherheitsmerkmale variieren bei verschiedenen Typen von Lithium-Ionen-Akkus. Handheld-Elektronik verwendet meist Lithium-Polymer-Akkus (mit einem Polymergel als Elektrolyt), einem Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO<sub>2<\/sub>) Kathodenmaterial und einer Graphitanode, die eine hohe Energiedichte bieten. Li-Ion-Akkus haben generell eine hohe Energiedichte, keinen Memory-Effekt und eine geringe Selbstentladung.<\/p>\n<h2>Verbreitete Anwendungen<\/h2>\n<p>Eine der h\u00e4ufigsten Zelltypen ist die 18650-Batterie, die in vielen Laptop-Akkus, kabellosen Elektrowerkzeugen, bestimmten Elektroautos, elektrischen Tretrollern, den meisten E-Bikes, tragbaren Powerbanks und LED-Taschenlampen verwendet wird. Die Nennspannung betr\u00e4gt 3,7 V. Es ist wichtig, nicht wiederaufladbare prim\u00e4re Lithiumbatterien (wie Lithium-Knopfzellen CR2032 3V) von sekund\u00e4ren Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkus zu unterscheiden, die wiederaufladbar sind. Prim\u00e4re Lithiumbatterien enthalten metallisches Lithium, was bei Lithium-Ionen-Akkus nicht der Fall ist.<\/p>\n<h2>Chemische Prozesse in Lithium-Ionen-Akkus<\/h2>\n<p>Ein elektrischer Akku ist im Wesentlichen eine Quelle f\u00fcr Gleichstrom. Er wandelt gespeicherte chemische Energie durch einen elektrochemischen Prozess in elektrische Energie um. Dies erm\u00f6glicht dann eine Quelle der elektromotorischen Kraft, um Str\u00f6me in elektrischen und elektronischen Schaltkreisen flie\u00dfen zu lassen. Eine typische Batterie besteht aus einer oder mehreren Volta-Zellen.<\/p>\n<p>Der grundlegende Prozess in einer elektrochemischen Zelle sind spontane Redoxreaktionen in zwei Elektroden, die durch ein Elektrolyt getrennt sind, welches eine ionisch leitf\u00e4hige und elektrisch isolierte Substanz ist. In einfachen Worten: Jede Batterie ist so konzipiert, dass Kathode und Anode getrennt sind, um eine Reaktion zu verhindern. Die gespeicherten Elektronen flie\u00dfen nur, wenn der Stromkreis<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/lithium-ion-battery-how-it-works.png\" alt=\"Lithium-ion Battery - How it works\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/electric-battery\/lithium-ion-battery-how-it-works\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Beim Entladen wird Lithium in der Lithium-Graphit-Anode von Li zu Li+ oxidiert. 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