GW-Bewertung der elektrochemischen Energiespeicherung
Sobald der Stromkreis geschlossen wird, fließt Strom, ähnlich wie in allen anderen elektrochemischen Nasszellen. Legt man eine äußere Spannung an die Zelle an, verläuft die Reaktion andersherum und der Elektrolyt wird wieder geladen. Die Größe der Membran bestimmt die Leistung, die Größe der Elektrolyttanks die Kapazität des Akkus.
Wie funktioniert die Energiespeicherung?
Die Energiespeicherung beruht auf der Umwandlung von Nickelhydroxid zum Nickeloxyhydroxid an der positiven Elektrode, bei der ein formaler Wertigkeitswechsel des Nickels von + 2 zu + 3 eintritt. An der negativen Elektrode wird beim Laden Cadmiumhydroxid (Cadmium mit der Wertigkeit + 2) zu metallischem Cadmium (Wertigkeit 0) umgewandelt.
Was sind die Vorteile von Energiespeichern?
Im Gegensatz zu diesen elementaren Bestandteilen der Energiewende sind Energiespeicher, mit Ausnahme der Pumpspeicher, gesellschaftlich weitgehend akzeptiert. Dieser Vorteil von Speichern kann sich als wichtig erweisen, wenn technologisch und wirtschaftlich vorzuziehende Maßnahmen nicht greifen oder umgesetzt werden können.
Was ist der Unterschied zwischen elektrochemischen und thermischen energiespeicherungen?
Ein Vorteil der elektrochemischen Energiespeicherung gegenüber thermischen Prozessen ist die isotherme Prozessführung und damit die Nicht-Abhängigkeit des Umwandlungswirkungsgrads von der Carnot’schen Begrenzung (z. B. Wärmekraftmaschine). Für die Energiespeicherung in Batterien lassen sich verschiedene Kriterien für den Wirkungsgrad angeben.
Wie wird thermische Energie gespeichert?
Die Speicherung der thermischen Energie ist sowohl in festen Materialien als auch in Schüttschichtwärmeübertragern möglich. Die thermischen Energiespeicher müssen jedoch einem Druck von etwa 60 bar bei einer Temperatur von 600 °C standhalten und sind als Hochdruckbehälter auszuführen.
Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?
Elektrochemische Energiespeicher werden durch die Begriffe Batterien und Akkumulatoren beschrieben. Elektrochemische Systeme bestehen aus Elektroden, die über einen Elektrolyten als ionenleitende Phase miteinander verbunden sind.
Wie berechnet man die elektrische nutzbare Energie?
Die elektrisch nutzbare Energie ergibt sich aus der freien Enthalpie (Gibbs’sche Energie) der Zellreaktion. Mit der Beziehung der Zellspannung zur freien Reaktionsenthalpie erhält man die Anbindung der elektrischen Größen an die Beziehungen der chemischen Thermodynamik:
