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Lithium-Ionen-Akkumulator

Vortrag über den Lithium-Ionen-Akku (Lithium-Ionen-Akkumulator, Li-Po-Akku, Lithium-Polymer-Akku, Laden, Entladen, Überladungseffekte, Überladung, Nennspannung, Geschichte, Entwicklung, Anwendung, Referat, Vortrag, Chemie, Elektrochemie, Schule)
by

Simon B.

on 1 May 2015

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Transcript of Lithium-Ionen-Akkumulator

Quellen
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810281.htm

http://www.chemie.de/lexikon/Lithium-Ionen-Akkumulator.html

http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator

http://www.com-magazin.de/praxis/hardware/alles-ueber-akkus-li-ion-nimh-nicd-7487.html
Geschichte und Entwicklung
Lithium-Akku
Prinzip und Aufbau
Eigenschaften
Anwendung
Danke für eure Aufmerksamkeit

Simon Buchgeiseter
Gymnasium Holthausen Q1
Chemie Lk
Herr Recksiek
1970er


1980



1989


1991
TU München erforscht das grundlegende Funktionsprinzip reversiblen Alkalimetallionen-Interkalation

Forschergruppe der University of Oxford entdeckt Anwendbarkeit von Lithium-Cobalt(III)-oxid als Elektrodenmaterial

ein Litium-Ionen-Akku wird Patentiert, jedoch hat die Deutsche Industrie kein Interesse an der Weiterentwicklung

Sony bringt Hi8-Videokamera mit Lithium-Akku auf den Markt
Ladevorgang

Entladevorgang

Aufbau

negative Elektrode
meist aus Graphit
Material muss mit Lithium-Ionen interkalieren können, jedoch nicht mit Molekülen des Lösungsmittels
(interkalieren~Einlagerung von Molekülen, Ionen oder Atomen in chemische Verbindungen)

positive Elektrode

Lithium-Metalloxid-Verbindung

Elektrolyt
Lithium Salze in wasserfreiem aprotischem Lösungsmittel
(aprotisch~Funktionelle Gruppe enthält keinen Wasserstoff)

Separator
nur für Li-Ionen durchlässig
Kathode / Plus-Pol :
Li CoO CoO + Li + 2e
Anode / Minus-Pol:
nC + xe + xLi Li nC
Lithium-Polymer-Akkumulator / Li-Po

Entwicklung besserer Kathodenmaterialien (Plus-Pol)

Nanotubes aus Kohlenstoff oder Silizium als Anode
Geschichte
Entwicklung
-
+
2
2
2
x
+
-
Kathode / Plus-Pol :
CoO + Li + 2e Li CoO
Anode / Minus-Pol:
Li nC nC + xe + xLi

-
-
+
+
2
2
2
2
x
Nennspannung: 3,7 Volt

Hohe Energiedichte von ca. 120 Wh/kg
modernere Akkus sogar bis zu 260 Wh/Kg
Energie-Effizienz von bis zu 98%

Kein herkömmlicher Memory-Effekt

Chemische Reaktionen im Akku werden durch Außentemperatur beeinflusst

Zur Vermeidung von Tiefentladung und Überladung ist eine Steuerungselektronik notwendig
Geräte mit hohem Energiebedarf
Handys, Notebooks, Digitalkameras etc.
Elektrowerkzeug
Elektromobilität
Batteriespeicherkraftwerke
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