Li-Ionen Intro Flashcards
(14 cards)
Besonderheiten von Lithium
geringes Atomgewicht, geringe Dichte, höchstes Potential gegenüber H2
Wie sehen Kathode und Anode der Tesla-Batterie im voll geladenen Zustand aus?
Kathode: Li(0,4)CoO2 (minimal)
Anode: 0,6LiC6 (maximal Li-Gehalt)
Wie sieht die Tesla-Batterie im entladenen Zustand aus?
Anode: Reines Graphit (C6), kein Li
Kathode: LiCoO2 (max. Li-Aufnahme)
Struktur LiFePO4 und LiMPO4. Warum schlecht?
Olivin, empfindlich bei Baufehlern, keine Ausweichmöglichkeit
Kombinationen mit Lagenstruktur
LiCoO2, LiC6
Was hat Spinellstruktur?
Li4Ti5O12 und LiMnO4 (LiSi vllt. auch)
Kathodenpotential gegenüber spezifischer Kapazität von LiMn2O4, LiCoO2 und LiFePO4. Was ist besonders bei Eisenphosphat?
- Mn2O4 am höchsten, bricht bei 120 mAh/g ein
- LiCoO2 ähnlich, bricht bei 150 ein
- FePO4 bricht bei 1 ein auf 3,4V, bleibt dann stabil bis 150 - Grund: 2-Phasen-Reaktionen
Was sinkt mit der Energiedichte, welche beiden Li-Kombinationen sind die beiden Extreme?
Sicherheit und Zyklierbarkeit sinken. Extrem: Li-Luft bei 7152 Wh/kg bzw. Li4Ti5O12-LiFePO4 mit 159 Wh/kg (Blei)
Li-Metall hat die höchste Energiedichte und die höchste Zellspannung. Was sind die Probleme?
hohe Reaktivität (u.A. mit Sauerstoff, Wasser), Dentritenwachstum
Wie sieht das Anodenpotential gegenüber Graphit in Abhängigkeit von Li aus (LixC6)?
x=0: 0,6 V
mit mehreren Knicks abfallend. Knicks bedeutet der Wechsel in unterschiedliche Graphit-Ebenen. Bei x=1 geht die Spannung gegen Null
Was ist SEI?
solid electrolyte interphase. Irreperable Ablagerung von Li-Verbindungen aus dem Elektrolyt an der Anode bei der Formierung. Verringert Li-Gehalt und erhöht R
Wo wird Al, wo Cu als Ableiter verwendet?
Al: Kathode, Cu: Anode
Warum ist LiFePO4 so sicher?
es findet keine exotherme Reaktion im geladenen Zustand statt
Welche 3 Bauformen von Zellen gibt es?
Zylindrisch, Stapel (pouch, prismatisch Softpack), prismatischer Flachwickel (Hardcase)
