Gehört zur elektrochemischen Energiespeicherung
Die meisten Technologien zur Speicherung bieten bis heute noch großes Entwicklungspotenzial. Lediglich bei Pumpspeicherwerken, manchen elektrochemischen Speichern wie z. B. Blei-Säure-Batterien, sensiblen Wärmespeichern und Kavernen- sowie Porenspeichern für Methangas kann die Rede von vollständig ausgereifter Technik sein.
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 funktioniert ein elektrochemischer Energiespeicher?
Batterien und Akkumulatoren sind elektrochemische Energiespeicher. Elektrochemische Systeme bestehen aus Elektroden, die über einen Elektrolyten als ionenleitender Phase miteinander verbunden sind. Elektrochemischen Systemen kann elektrische Energie entnommen werden oder, im Fall von Akkumulatoren, sowohl entnommen als auch eingespeichert werden.
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.
Welche Vorteile bietet eine elektrochemische Batterie?
Im Vergleich zu anderen elektrochemischen Batterietechnologien lassen sich folgende Vorteile benennen: sehr hohe Lebensdauer, da Elektroden nicht reagieren und somit nicht degenerieren flexible Dimensionierung von Energie und Leistung durch Trennung von Energiewandler und Speicher
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.
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.
