Lithium-Ionen-Akkumulator
Der Li-Ionen-Akku wurde erstmals 1970 in der TU in München erforscht, allerdings sah man damals keinen Nutzen für die Wirtschaft. Erst 1991 wurde der Li-Ionen-Akku vertrieben, und zwar von Sony in einer Kamera.
Heutzutage verwendet man den Li-Ionen-Akku in Geräten mit hohem Energiebedarf die einen kleineren Akku benötigen, z.B. Handys, Laptops usw. .
Hier wird nun der Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulator betrachtet.
Li-Ionen-Akkus können mit verschiedensten Stoffen gebaut werden.
Der Li-CoO2-Akku besteht aus 2 Zellen mit je 3,6 V Spannung und einer Kapazität von 1200 mAh/g besteht aus Graphit und Cobaltdioxid in einer nicht-wässrigen Manganlösung. Die Elektroden bestehen aus Kupfer und Aluminium.
Die Entladung
Bei der Entladung, spalten sich die Lithium-Ionen zwischen den Graphit-schichten in Li+ und e- auf. Die Elektronen wandern durch das Graphit zu der Kupfer Elektrode und fließen in den Stromkreis, dadurch ist bei der Entladung die Kupferelektrode der Minuspol. Die Lithium-Ionen wandern durch das Elektrolyt zum Sauerstoff und setzen sich dort ab:
Die Gleichung dazu lautet:
Die Lithium-Ionen wandern also immer vom Graphit zum Cobaltdioxid bis der Akku wieder aufgeladen werden muss.
Lithium-Ionen-Akkus sind immer dementsprechend haltbar wie oft man sie auf- /entlädt und wie sie gelagert werden. Im Normalfall halten sie etwa 4-5 Jahre.
Lukas G. 19.11.2012
Li-Ionen-Akkus können mit verschiedensten Stoffen gebaut werden.
Der Li-CoO2-Akku besteht aus 2 Zellen mit je 3,6 V Spannung und einer Kapazität von 1200 mAh/g besteht aus Graphit und Cobaltdioxid in einer nicht-wässrigen Manganlösung. Die Elektroden bestehen aus Kupfer und Aluminium.
Die Entladung
Bei der Entladung, spalten sich die Lithium-Ionen zwischen den Graphit-schichten in Li+ und e- auf. Die Elektronen wandern durch das Graphit zu der Kupfer Elektrode und fließen in den Stromkreis, dadurch ist bei der Entladung die Kupferelektrode der Minuspol. Die Lithium-Ionen wandern durch das Elektrolyt zum Sauerstoff und setzen sich dort ab:
Die Gleichung dazu lautet:
Die Aufladung:
Um den Akku aufzuladen muss man eine höhere Spannung als 3,6 V an die Elektroden anlegen. Dadurch spalten sich wieder Lithium-Ionen und Elektronen ab. Aluminium wird bei der Aufladung der Minuspol.
Insgesamt lautet dann die Redoxreaktion folgendermaßen:
Die Lithium-Ionen wandern also immer vom Graphit zum Cobaltdioxid bis der Akku wieder aufgeladen werden muss.
Lithium-Ionen-Akkus sind immer dementsprechend haltbar wie oft man sie auf- /entlädt und wie sie gelagert werden. Im Normalfall halten sie etwa 4-5 Jahre.
Lukas G. 19.11.2012