Elektrochemische Energiespeicher-Lithium-Schwefel-Batterie
Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik Kalendarische Alterung Beschränkt die Lebensdauer einer Batterie ohne Belastung. Unter anderem abhängig von der Lagerdauer. Zyklische Alterung Zusätzliche Alterung durch elektrische Nutzung der Batterie. Wird stets durch kalendarische Alterung überlagert.
Was ist eine Lithium-Schwefel-Batterie?
Eine vielversprechende Forschungsrichtung ist die Lithium-Schwefel-Batterie 6, bei der die Kathode aus Schwefel und die Anode aus Lithiummetall besteht (Li-S). Lithium und Schwefel reagieren anders als Lithium und Karbon in herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. In Karbon werden bis zu sechs Lithium-Ionen in die Gitterstruktur eingelagert.
Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?
sind elektrochemische Energiespeicher, in denen die Zellreaktion kontinuierlich ablaufen kann, beispielsweise Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien. Elektrostatische und induktive Speicher nutzen die Energie elektrischer oder magnetischer Felder zur Speicherung.
Wie hoch ist die Energiedichte von Lithium und Schwefel?
Die Reaktion von Lithium und Schwefel erfolgt jedoch über einen vielfachen Elektronentransfermechanismus, woraus sich eine höhere Energiedichte ergibt. Die theoretischen Werte von rund 2.500 Wh/kg und 2.800 Wh/l werden in den bisher gebauten Prototypen allerdings bei Weitem nicht erreicht.
Was ist der Unterschied zwischen Lithium und Schwefel?
Lithium und Schwefel reagieren anders als Lithium und Karbon in herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. In Karbon werden bis zu sechs Lithium-Ionen in die Gitterstruktur eingelagert. Die Reaktion von Lithium und Schwefel erfolgt jedoch über einen vielfachen Elektronentransfermechanismus, woraus sich eine höhere Energiedichte ergibt.
Was sind die Vorteile von Lithium-Schwefel-Akkus?
Lithium-Schwefel-Akkus brauchen zwar weiterhin Lithium, kommen aber ohne knappe Rohstoffe mit besonders umstrittenen aubedingungen wie etwa Kobalt aus. Zudem handelt es sich um besonders leichte Zellen mit hoher spezifischer Energie, die perspektivisch unter anderem in Pseudosatelliten und Elektroflugzeugen Einsatz finden können.
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.
