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Alt 07.07.2008, 13:29   #1   Druckbare Version zeigen
Habefaro Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 40
Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Hallo,

Laut Wikipedia ist "die Ausbildung einer schützenden Deckschicht" auf der Graphitelektrode wesentlich für das funktionieren der Einlagerung der Li-Ionen, da sonst auch Moleküle des Elektrolyten in die Elektrode eindringen und diese zerstören. Leider wird nichts weiter übder die Beschaffenheit dieser Deckschicht erklärt, woraus und vor allem wie sie entsteht.

Würde mich sehr freuen wenn mir da jemand Auskunft geben könnte.

Gruß Habefaro
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Alt 08.07.2008, 13:30   #2   Druckbare Version zeigen
Habefaro Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 40
AW: Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Also das hat sich jetzt halbwegs erledigt, hätte ich natürlich auch eher drauf kommen müssen dort nachzuschauen =/

Falls es jemanden interessiert, hier gibs ein wenig mehr Auskunft:

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

Gruß Habefaro
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Alt 08.07.2008, 16:15   #3   Druckbare Version zeigen
Habefaro Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 40
AW: Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Ganz ist die frage ja noch nicht gelöst...
Ich kann mir leider nicht ganz vorstellen wie die Kathode genau aussieht, also wie die Verbindung zwischen Kupfer und Graphit aussieht. Auf der Anoden-Seite gehts mir ähnlich, wie ist Aluminium mit beispielsweise LiCoO2 in Verbindung gebracht. Und sollten Kupfer und Aluminium laut Spannungsreihe nicht sowieso eher miteinander reagieren?!

Gruß Habefaro
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Alt 11.07.2008, 09:42   #4   Druckbare Version zeigen
Habefaro Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 40
AW: Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Niemand mh?

Ich würde mich auch über Literatur Tips freuen!

Gruß Habefaro
Habefaro ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.07.2008, 09:52   #5   Druckbare Version zeigen
nobo Männlich
Mitglied
Beiträge: 174
AW: Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Bei den Elektroden fungieren Alu und Cu lediglich als Stromabnehmer; sie gehen keinerlei Reaktionen ein.

Ein sehr ausführliches Buch ist:

Lithium Ion Batteries: Fundamentals and Performance von Masataka Wakihara und Osamu Yamamoto von Wiley-VCH

Hier wird von unterschiedlichen Autoren auf alle wesentlichen Aspekte von Li-Ionen-Batterien eingegangen.
nobo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.07.2008, 10:13   #6   Druckbare Version zeigen
Habefaro Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 40
AW: Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Da hast du recht ich wusste, dass der Begriff "Verbindung" da schlecht gewählt ist. Nur wie stehen Al und Cu mit LiCoO2, bzw. Graphit in Kontakt, so dass die zwar den Strom leiten können aber selbst nicht reagieren?

Ich werde versuchen mich mit dem Buch auseinander zu setzen.

Vielen Dank und Grüße

Habefaro
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Alt 08.01.2009, 21:28   #7   Druckbare Version zeigen
M to the arkus Männlich
Mitglied
Beiträge: 43
AW: Deckschicht bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Alu und Kupfer sind sog. Ableitelektroden.
Das heißt, wie schon gesagt wurde, dass diese als "Stromabnehmer" fungieren. Das heißt sie leiten lediglich die Elektronen weiter, indem sie das Graphit und die Lithium-Verbindung (Li-Cobaltoxid/-Manganoxid/-Eisen-Phosphat etc. )einfach berühren.
Die Schicht an der Graphit-Anode kenn ich als SEI-Schicht, also Engl. Soli-Electrolyte-Interface. Sie bildet, wie du schon gesagt hast, den Übergang bzw. die Grenzschicht von Elektrolytsflüssigkeit zum Graphit.
Auch dass ihre Funktion ist, dass der Elektrolyt nicht in das Graphit eindringen kann, hast du erkannt.
Soweit ich weiß besteht diese Schicht aus Teilen des Elektroylts und dem Graphit.
Je dünner sie ist-desto besser. Denn eigentlich ist diese Schicht hinderlich bezogen auf die Kapazität.
Die Dicke kann auf verschiedene Arten erzielt werden:

Einmal mittels Säure behandlung, das hab ich aber nicht so gut verstanden hat irgendwas mit Oxid-Resten zu tun aber ich bin mir nicht sicher...

Eine andere Möglichkeit besteht darin, von der du sicher gehört hast, wenn du dich mit Li-Ionen-Akkumulatoren beschäftigst, den ELektrolyten durch einen Polymer/Gel-Elektrolyten zu ersetzen (siehe Lithium-Polymer-Akkumulator).

Die beste Möglichkeit, die diese Schicht sogar ganz überflüssig macht, ist eine Beschichtung aus Titanoxid. Das Gitter ist so strukturiert, dass es nur die Lithium-Ionen durchlässt, aber keinen Elektrolyten. Es regiert auch nicht mit diesem.

Nen Überblick kannst du hier hier verschaffen:

http://www.sat-akku.ch/index.html?/main-d/lexikon/akkus-lithium-titanat.html
M to the arkus ist offline   Mit Zitat antworten
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