Lithium-Ionen-Akku (Handout): Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 8. Januar 2026, 21:59 Uhr

Anlegen einer äußeren Spannung
Am Pluspol oxidiert Cobalt(III) zu Cobalt(IV). → Dabei werden Elektronen freigesetzt, die über den Kupferleiter zum Pluspol gelangen. $L i C o O_{2} ⟶ L i^{+} + C o O_{2} + e^{-}$
Der Minuspol erzeugt einen Elektronenüberschuss im Aluminiumleiter und den Graphenschichten. → Positive Lithium-Ionen bewegen sich auf die Seite der Graphitelektrode.
Quasi-reduzierter Zustand des Kohlenstoffes. Lithium-Ionen werden im Graphen-Gitter "festgehalten". $C_{6} + L i^{+} + e^{-} ⟶ L i^{+} [C_{6}]^{-}$

⇒ $L i C o O_{2} + C_{6} ⟶ L i^{+} [C_{6}]^{-} + C o O_{2}$

Die Elektronen fließen über einen angeschlossenen Verbraucher zurück auf die Seite des Metalloxides. $L i^{+} [C_{6}]^{-} ⟶ C_{6} + L i^{+} + e^{-}$
Die Lithium-Ionen bewegen sich durch die Elektrolytlösung und den Separator zurück auf die Seite des Metalloxides.
Lithium-Ionen werden wieder gebunden, wobei Cobalt(IV) zu Cobalt(III) reduziert wird. $L i^{+} + C o O_{2} + e^{-} ⟶ L i C o O_{2}$

⇒ $L i^{+} [C_{6}]^{-} + C o O_{2} ⟶ L i C o O_{2} + C_{6}$

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 === Entladevorgang ===
-# Die Elektronen fließen über einen angeschlossenen Verbraucher zurück auf die Seite des Metalloxides.
+# Die Elektronen fließen über einen angeschlossenen Verbraucher zurück auf die Seite des Metalloxides. <chem>Li^+[C_6]^- -> C_6 + Li^+ + e^-</chem>
 # Die Lithium-Ionen bewegen sich durch die Elektrolytlösung und den Separator zurück auf die Seite des Metalloxides.
-# Lithium-Ionen werden wieder gebunden, wobei Cobalt(IV) zu Cobalt(III) reduziert wird.
+# Lithium-Ionen werden wieder gebunden, wobei Cobalt(IV) zu Cobalt(III) reduziert wird.<chem>Li^+ + CoO_2 + e^- -> LiCoO_2</chem>
+⇒ <chem>Li^+[C_6]^- + CoO_2 -> LiCoO_2 + C_6</chem>