Wie Lithiumbatterien funktionieren

Lithium-Metall-Batterie:
Bei einer Lithium-Metall-Batterie handelt es sich im Allgemeinen um eine Batterie, die Mangandioxid als positives Elektrodenmaterial, metallisches Lithium oder sein Legierungsmetall als negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet.
Entladungsreaktion: Li+MnO2=LiMnO2
Lithium-Ionen-Akku:
Bei einer Lithium-Ionen-Batterie handelt es sich im Allgemeinen um eine Batterie, die ein Lithiumlegierungsmetalloxid als positives Elektrodenmaterial, Graphit als negatives Elektrodenmaterial und einen nichtwässrigen Elektrolyten verwendet.
Die beim Laden an der positiven Elektrode ablaufende Reaktion ist
LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-(Elektronen)
Die beim Laden an der negativen Elektrode ablaufende Reaktion ist
6C+xLi++xe-=LixC6
Gesamtreaktion der Ladebatterie: LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
Positive Elektrodenreaktion: Lithiumionen werden beim Entladen eingebettet und beim Laden wieder entfernt. Beim Laden: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- Beim Entladen: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4 .
Negative Elektrode
Negatives Elektrodenmaterial: Am häufigsten wird Graphit verwendet. Darüber hinaus können für negative Elektroden auch Lithiummetall, Lithiumlegierungen, Silizium-Kohlenstoff-Negativelektroden, Oxid-Negativelektrodenmaterialien usw. verwendet werden.
Negative Elektrodenreaktion: Lithiumionen werden beim Entladen deinterkaliert und beim Laden interkaliert.
Beim Laden: xLi+ + xe- + 6C → LixC6
Beim Entladen: LixC6→ xLi+ + xe- + 6C