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Graphit-Anode

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Graphit-Anoden-Materialien in Lithium-Ionen-Batterien (LIB)

Graphit-Anode ist das meist verwendete Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien (LIB) In Lithium-Ionen-Zellen werden derzeit meist Anoden eingesetzt, die auf Kohlenstoff (Graphit) basieren. Sie haben ein niedriges Elektroden-Potenzial und dehnen sich beim Aufladen kaum aus (Vergleiche mit allen LIB Anoden).

Ungefähre Summenformel: C6Li (abgeleitet vom Kurzzeichen für das chemische Element Kohlenstoff). 1 Lithium-Ion ist an 6 Kohlestoffatome gebunden.

Graphit-Anode

Die traditionelle Graphit-Anode ist nicht geeignet für zügige Laderaten und Entladeraten und sollte stets mit weniger als 1 C geladen werden. Moderne, modifizierte Graphit-Elektroden mit kleinerem elektrischen Widerstand können schneller geladen werden.

Neuerdings werden auch Graphit-Silizium-Komposite erfolgreich als Graphit-Anode in Lithium-Ionen eingesetzt, um die Kapazität zu erhöhen. Falls ein Grossteil der Anode aus Silizium besteht, spricht man von einer Siliziumbatterie. Solche Siliziumbatterien existieren aber noch nicht, ausser der Siliziumanteil ist bescheiden.

Referenzen

  1. Graphit, Wikipedia

  2. High-Quality Graphite Material for Lithium-Ion Battery Anodes, SGL Company

  3. Hao Zhang, Yang Yang, Dongsheng Ren, Li Wang, Xiangming He,
    Graphite as anode materials: Fundamental mechanism, recent progress and advances, Energy Storage Materials, 36, 2021, 147-170, https://doi.org/10.1016/j.ensm.2020.12.027.

  4. Jiantie Xu, Yuhai Dou, Zengxi Wei, Jianmin Ma, Yonghong Deng, Yutao Li,
    Huakun Liu, and Shixue Dou, Recent Progress in Graphite Intercalation Compounds for Rechargeable Metal (Li, Na, K, Al)-Ion Batteries, Adv. Sci. 2017, 4, 1700146.

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