Strom speichern mit neuen Materialien

Die dominierende Lithiumionen-Akkumulatortechnik basiert auf Interkalationselektroden. Damit ist sie für die Schule zwar ein völlig neuartiger Typ wiederaufladbarer Batterien, Versuche damit sind dennoch möglich.

Das Aktivmaterial in den Anoden von Lithiumionen-Akkus ist Graphit. Durch seine hexagonal-planare Schichtstruktur kann es Lithiumionen einlagern. Das Kathodenmaterial besteht häufig aus Mischmetalloxiden, zum Beispiel Lithiummanganoxid (LiMnO₂).¹⁾ Die Interkalationsreaktionen zwischen Graphit und dem Mischmetalloxid sind hochgradig reversibel, sodass mehrere hundert Zyklen möglich sind (Elektrodenreaktion siehe Kasten).

Aufgrund der anspruchsvollen technischen Herstellung von Lithiumionen-Akkumulatoren waren Experimente zu diesem Themenfeld im Chemieunterricht bisher undenkbar. Zudem sind die Kathodenmaterialien hochreaktiv und teilweise gesundheitsschädlich und somit für einen Einsatz in Schule und Ausbildung nicht praktikabel. Daher war es notwendig, alternative Kathod

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