4.5 Akkumulatoren

Wiederaufladbar
Vgl. Bleiakku

4.5.1 Lithium-Ionen-Akkumulator

Minuspol: Lithium
Vorteil: Unedel, Leichtmetall
Nachteil: reagiert mit Wasser → nichtwässrige Elektrolyte
Elektrode: Edelstahl
Pluspol (Oxidationsmittel): Chromoxid (CrOx), Braunstein (MnO₂), Thionylchlorid (SOCl₂), Bismutoxid (Bi₂O₃)

Formuliert für den Minuspol einmal die Halbreaktion

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Minuspol: Li (s) → Li⁺ + e⁻

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Pluspol: (bzw. LiMn₂O₄)
⇨ Lithium wird in das Mangandioxid-Gitter eingelagert.

Elektrolyt: Organische Lösungsmittel (Propylencarbonat oder Demthoxyethan) mit Lösung von Lithiumperchlorat (LiClO₄)
Geringe Selbstentladung, bei geringe Entladeströme bis zu 10 Jahre nutzbar ⇨ EDV als Datenspeicher

Beschrifte folgende Abbildung: 

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4.5.2 Nickel/Cadmium-Akkumulator

Geladener Zustand
Minuspol: fein verteiltes Cadmium
Pluspol: Nickel(III)-oxidhydroxid

Nicht ganz einfach: Formuliert mal den Entladevorgang:

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Minuspol: Cd (s) + 2 OH⁻ (aq) → Cd(OH)₂ (s) + 2 e⁻

Pluspol: 2 NiOOH (s) + 2 H₂O (l) + 2 e⁻ → 2 Ni(OH)₂ + 2 OH⁻

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Problem: giftiges Cadmium (Recycling)

4.5.3 Nickel/Metallhydrid-Akkumulator

Besonderheit: Metalllegierung (La, Ni, Co, Si, Cr, Mo, Co), welches reversibel Wasserstoff speichern kann. 

Wirklich schwierig. Deshalb schaut es euch erst einmal an und versucht es dann erst zu lösen. 

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Minuspol: Metall-H₂(s) + 2 OH⁻ (aq) → Metall + 2 H₂O (l) + 2 e⁻
Pluspol: 2 NiOOH (s) + 2 H₂O (l) + 2 e⁻ → 2 Ni(OH)₂ + 2 OH⁻
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Zellreaktion: Metall-H₂ (s) + 2 NiOOH (s) →Metall + 2 Ni(OH)₂ (s)

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 Dass Metall nicht oxidiert werden (am Ende der Entladung) wird negative Elektrode überdimensioniert.