Erkennungsprinzip des elektrochemischen Energiespeichergeräts
Die Lithium-Ionen-Technologie bestimmt die Entwicklung elektrochemischer Energiespeicher seit den 1990er Jahren. Am Fraunhofer IFAM stehen aber auch andere Batteriesysteme wie
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.
Was sind die wesentlichen Kenngrößen der Energiespeicher?
Die wesentlichen Kenngrößen der Energiespeicher sind ihre Spannungslage und der Energieinhalt. Die Spannungslage ergibt sich aus der Differenz der Elektrodenpotenziale und somit aus der Art der eingesetzten Elektroden. Je nach betrachtetem System werden Spannungsgrenzen für den Lade- und Entladeprozess vorgegeben.
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 hoch ist die Ruhespannung der Elektrolysereaktion?
Gegen Ende der Ladung fließt der Strom nahezu ausschließlich in die Elektrolysereaktionen (Gl. 7.37 und 7.39) mit der Ruhespannung der Elektrolysereaktion von 1,23 V. Der Ladestrom sei 10 A und die Spannung soll bei 2,5 V liegen.
Was ist der Zusammenhang zwischen der freien Reaktionsenthalpie und der Zellspannung?
Zwischen der freien Reaktionsenthalpie und der Zellspannung ( U) besteht der Zusammenhang In dieser Gleichung sind F die Faraday-Konstante und z die in der Reaktion umgesetzten Ladungen.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien?
Die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien beruht auf der reversiblen Ein- und Auslagerung von Li-Ionen in sogenannte Aktivmaterialien durch elektrochemische Redoxreaktionen. Dies wird als Interkalation bezeichnet. Als Aktivmaterialien für die positive und negative Elektrode sind verschiedene Verbindungen möglich.
