Li-Ionen Intro Flashcards Preview

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Flashcards in Li-Ionen Intro Deck (14)
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1
Q

Besonderheiten von Lithium

A

geringes Atomgewicht, geringe Dichte, höchstes Potential gegenüber H2

2
Q

Wie sehen Kathode und Anode der Tesla-Batterie im voll geladenen Zustand aus?

A

Kathode: Li(0,4)CoO2 (minimal)
Anode: 0,6LiC6 (maximal Li-Gehalt)

3
Q

Wie sieht die Tesla-Batterie im entladenen Zustand aus?

A

Anode: Reines Graphit (C6), kein Li
Kathode: LiCoO2 (max. Li-Aufnahme)

4
Q

Struktur LiFePO4 und LiMPO4. Warum schlecht?

A

Olivin, empfindlich bei Baufehlern, keine Ausweichmöglichkeit

5
Q

Kombinationen mit Lagenstruktur

A

LiCoO2, LiC6

6
Q

Was hat Spinellstruktur?

A

Li4Ti5O12 und LiMnO4 (LiSi vllt. auch)

7
Q

Kathodenpotential gegenüber spezifischer Kapazität von LiMn2O4, LiCoO2 und LiFePO4. Was ist besonders bei Eisenphosphat?

A
  • 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
8
Q

Was sinkt mit der Energiedichte, welche beiden Li-Kombinationen sind die beiden Extreme?

A

Sicherheit und Zyklierbarkeit sinken. Extrem: Li-Luft bei 7152 Wh/kg bzw. Li4Ti5O12-LiFePO4 mit 159 Wh/kg (Blei)

9
Q

Li-Metall hat die höchste Energiedichte und die höchste Zellspannung. Was sind die Probleme?

A

hohe Reaktivität (u.A. mit Sauerstoff, Wasser), Dentritenwachstum

10
Q

Wie sieht das Anodenpotential gegenüber Graphit in Abhängigkeit von Li aus (LixC6)?

A

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

11
Q

Was ist SEI?

A

solid electrolyte interphase. Irreperable Ablagerung von Li-Verbindungen aus dem Elektrolyt an der Anode bei der Formierung. Verringert Li-Gehalt und erhöht R

12
Q

Wo wird Al, wo Cu als Ableiter verwendet?

A

Al: Kathode, Cu: Anode

13
Q

Warum ist LiFePO4 so sicher?

A

es findet keine exotherme Reaktion im geladenen Zustand statt

14
Q

Welche 3 Bauformen von Zellen gibt es?

A

Zylindrisch, Stapel (pouch, prismatisch Softpack), prismatischer Flachwickel (Hardcase)