Prinzipien der Lithiumbatterie-Energiespeichertechnologie

Das auf Natrium-Ionen-Batterietechnologie spezialisierte Unternehmen Natron Energy hat erfolgreich mit der Serienproduktion seines Stromspeichers begonnen und tritt damit vor allem in Südostasien gegen die Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien an. Der Speicher auf Natriumbasis zeichnet sich durch eine schnelle Aufladung und eine längere Lebensdauer als

Wie hoch ist die Energiedichte einer Lithium-Ionen-Batterie?

Die orangen Flächen sind ein Ausblick auf die nächsten fünf bis zehn Jahre der erwarteten Entwicklung. Die aktuell leistungsfähigsten fahrzeugtauglichen Lithium-Ionen-Batteriezellen erreichen rund 250 Wh/kg gravimetrische Energiedichte und 700 Wh/l volumetrische Energiedichte.

Was ist der Unterschied zwischen einer NiMH-Batterie und einer Lithium-Ionen-Batterie?

Bei der Blei-Batterie wird das Blei oxidiert (Elektronenabgabe) und reduziert (Elektronenaufnahme). Entsprechendes passiert bei der NiMH-Batterie mit Nickel. Bei der Lithium-Ionen-Batterie ist das Lithium jedoch immer ionisch (Li +). Es wird lediglich in die Schichten von Anode und Kathode eingelagert (interkalieren = dazwischenschieben).

Was ist der Unterschied zwischen Lithium-Ionen- und neuen Batterien?

Denn noch hätten die neueren Batteriearten teilweise eine geringere Energiedichte und seien technologisch noch nicht so ausgereift wie die schon marktreifen Lithium-Ionen-Batterien. Diese haben derzeit laut der Studie eine massenbezogene Energiedichte, die einen vielfältigen Einsatz ermöglichen.

Was ist eine Lithium-Schwefel-Batterie?

Eine vielversprechende Forschungsrichtung ist die Lithium-Schwefel-Batterie 6, bei der die Kathode aus Schwefel und die Anode aus Lithiummetall besteht (Li-S). Lithium und Schwefel reagieren anders als Lithium und Karbon in herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. In Karbon werden bis zu sechs Lithium-Ionen in die Gitterstruktur eingelagert.

Wie ändert sich die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien?

Auch in Lithium-Ionen-Batterien setzt sich die Klemmenspannung aus einer Leerlaufspannung und einem dynamischen Anteil zusammen: Sind die Klemmen der Batterie offen, liegt an den Klemmen die Leerlaufspannung U0 (t) an. Die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien verändert sich mit dem Ladezustand.

Was ist die Lithium-Ionen-Technologie?

Im Folgenden geben wir Ihnen einen ersten Eindruck unserer Forschungsschwerpunkte: Die Lithium-Ionen-Technologie bestimmt die Entwicklung elektrochemischer Energiespeicher seit den 1990er Jahren. Am Fraunhofer IFAM stehen aber auch andere Batteriesysteme wie Festkörperbatterien und Metall-Luft-Batterien besonders im Fokus.