Chemie: Lithium-Ionen Akku - Aufbau?
Hallo!
Habe unten ein Bild eingefügt. Muss den Lithium-Ionen-Akkumulator vorstellen und beim Aufbau sind paar Fragen aufgetreten. Und zwar sind an den Seiten zwei Teile, rechts und links Al und Cu, heißt ja Aluminium und Kupfer, was sind diese Teile? Elektrolyten? Aber wenns so ist was ist dann das Graphit? Ich hatte es bis jetzt so verstanden, dass der Graphit die negative Elektrode (Kathode) und die Lithium-Metalloxyde, in dem Fall Cobalt, die positive Elektrode (Anode) ist.
Könntet ihr mir weiterhelfen? Hab ich es falsch verstanden? Freue mich über einfache Erklärungen!
Vielen Dank schonmal :)
AppleMix
2 Antworten
Nein, das Graphit ist nicht einfach die Elektrode, wie man das vielleicht von anderen Batterien/Akkumulatoren gewohnt ist.
Bei dem Graphit mit dem Lithium handelt es sich um eine Interkalationsverbindungen. Graphit bildet das Wirtsgitter in das Lithiumatome in einer Interkalationsreaktionen eindiffundieren können. Dabei ändert sich die Struktur des Wirtsgitters, also des Graphits nicht. Anders ist es auf der anderen Seite, dort liegt ein Kristallgitter vor, dort werden die Lithiumionen im geladenen Zustand sozusagen "vermisst". Beim Entladen geben die Lithiumatome ihr Elektron über das Graphitgitter zur Elektrode ab, die entstehenden Lithiumionen diffundieren wieder in das Kristallgitter.
Das ganze ist ziemlich komplex, wesentlich komplexer als bei einer normalen galvanischen Zelle... Durch dieses System ist jedenfalls eine relativ konstante Spannung im Vergleich zu anderen galvanischen Zellen möglich... Am besten du liest dich dafür in ein Fachbuch deiner Wahl ein, wenn es dich genauer interessiert ;)
Danke, ich muss es mir mehrmals durchlesen, um es nachvollziehen zu können :D
Also heißt das, dass die Elektroden Aluminium und Graphit sind?
Das Kupfer und das Aluminium dienen als leitende Trägermaterialien. Aluminium wird auf der Kathode verwendet, Kupfer auf der Anode. Beide leiten den Strom ab. Die Wahl der Materialien erfolgt nach dem Potenzial der Elektroden, d.h. diese müssen im Potenzialfenster stabil sein.
Hier ist ein Video das das ganze meiner Meinung nach sehr gut erklärt
Edit: Das Lithium liegt im Graphit immernoch als Kation vor, wird also in dem ganzen Prozess weder reduziert noch oxidiert und dient nur als Ladungsausgleich...