Regulierung der Spannung der elektrochemischen Energiespeicherung

Entwicklung von neuen Regelkonzepten für elektrochemische Energiespeicher Vorschläge zur Weiterentwicklung rechtlicher Rahmenbedingungen und technischer Standards

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.

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 hoch ist die Ruhespannung der Elektrolysereaktion?

Gegen Ende der Ladung fließt der Strom nahezu ausschließlich in die Elektrolysereaktionen (Gl. 7.37 und 7.39) mit der Ruhespannung der Elektrolysereaktion von 1,23 V. Der Ladestrom sei 10 A und die Spannung soll bei 2,5 V liegen.

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

Wie berechnet man die Spannung des Systems im unbelasteten Zustand?

Die Spannung des Systems im unbelasteten Zustand kann mithilfe der freien Reaktionsenthalpie der Reaktionspartner und der Nernst‘schen Gleichung berechnet werden. Sie kann für Säuredichten zwischen 1,20 g/cm³ und 1,30 g/cm³ sehr genau mit einer Faustformel (s. [ 1 ]) angenähert werden (gültig für Säuredichten bei 25 ° C):

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.