Lithium-Luft Akkumulator / Li-Luft Akku


“Der Lithium-Luft-Akkumulator ist eine neue Entwicklung durch das IBM Almaden Research Center, in der die Kathode durch Luft ersetzt wird. Als Anode dient metallisches Lithium, das vollständig an der Reaktion teilhaben kann. Da der für die Reaktion benötigte Sauerstoff aus der Umgebungsluft entnommen werden kann, wird die Kapazität einer Lithium-Luft-Zelle alleine durch die Größe der Lithium-Anode bestimmt. Die theoretisch erreichbare Energiedichte liegt, wenn man die Masse des Sauerstoffs nicht berücksichtigt, bei rund 11.000 Wh/kg bei einer Nominalspannung von 2,96 V. IBM geht von einer kommerziell erreichbaren Energiedichte von etwa 1000 Wh/kg aus, nahezu dem zehnfachen der Energiedichte der heute käuflichen Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Am Massachusetts Institute of Technology wurden mit einem Lithium-Luft-Akkumlator mit einer Kohlenstoffelektrode bereits Energiedichten von bis zu 2500 Wh/kg erreicht. In einer für den maritimen Einsatz gedachten Variante des Lithium-Luft-Akkumulators wird der Sauerstoff aus Meerwasser bereitgestellt.

Bei diesem Akku besteht die Zelle aus vier Lagen, die jeweils eine positive und eine negative Elektrode sowie einen festen Elektrolyten beinhalten. Jede Lage hat 3,6 Volt und ist extra beschichtet, zusammen ergibt sich eine Zellspannung von 14,4 Volt. Die Zellen sind in einem flachen Gehäuse platziert, welches nur eine Größe von 10 x 10 Zentimeter hat. Die Elektroden und Elektrolyte bestehen aus Lithium-Cobalt-Dioxid sowie Graphit und Sulfiden. Ein Vorteil der Lithium-Feststoff-Technologie gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Speichern ist ihre Eigenschaft, schnell Energie aufnehmen und hohe Leistungen verarbeiten zu können. Daraus resultiert im Vergleich zu bisherigen Lösungen letztlich eine höhere Ausgangsleistung.

Im Vergleich zu den Lithium-Ionen-Akkus sind die Lithium-Feststoff-Akkus gekennzeichnet durch ihre Hitzebeständigkeit, so können die Feststoff-Akkus selbst bei Temperaturen um 100 Grad Celsius arbeiten, während Lithium-Ionen-Speicher anfangen zu brennen oder die flüssigen Bestandteile zu kochen beginnen. Ein weiterer Vorteil des Lithium-Feststoff-Akkus ist, dass er keine aufwändige Kühlung erfordert. Daher benötigt man weniger Platz bei gleicher Leistung oder verfügt über mehr Leistung bei gleichem Platzbedarf.” (Quelle: Wikipedia)


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