Gepumpte elektrochemische Energiespeicherung

Das Institut für Elektrochemische Energiespeicherung fokussiert sich auf die fundamentalen Aspekte neuartiger Batteriekonzepte wie Schwefelkathoden und Siliziumanoden. Ziel ist es, die Grundmechanismen zu verstehen, die ihre Leistungsfähigkeit deutlich vermindern.

Was ist ein elektrochemischer Energiespeicher?

Elektrochemische Energiespeicher Elektrochemische Speichersysteme sind wiederaufladbare elektrochemische Zellen, in denen mit einer Redoxreaktion elektrische Energie gespeichert wird. Die Speicherung erfolgt durch eine Änderung des Ladungszustandes des Speichermediums.

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 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.

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.

Was ist ein Energiespeicher?

1. Energiespeicher – physikalische und technische Definition Physikalisch gesehen ist ein Energiespeicher eine Anlage, die der Speicherung von Energie in Form von kinetischer, potenzieller und innerer Energie dient. Technisch ist ein Energiespeicher ein Behälter, in dem der jeweilige Energieträger gespeichert wird.

Wie funktioniert die Energiespeicherung in Batterien?

Die Energiespeicherung in Batterien erfolgt in Form von Ladungsträgern, die durch Reduktions- und Oxidationsvorgänge aufgenommen bzw. abgegeben werden. Dabei erzeugt deren Fluss einen elektrischen Strom i (t): Ein Elektron (bzw. Proton mit der Ladung Q [As = Coulomb = C]) besitzt die Elementarladung