Aktives Material – aktives Kathodenmaterial und Anodenmaterial

Was ist ein aktives Material in Batterien?

Als aktives Batteriematerial in Batterien wird das Material beschrieben, in welchem die elektrische Energie in Form von chemischer Energie in der Zelle gespeichert wird. Das aktive Batteriematerial geht während des Entlade- und Ladeprozesses eine chemische Reaktion ein, während ein «inaktives» Material in einer Batterie-Zelle während des Batteriebetriebes unverändert bleibt. Da bei Batteriebetrieb zwei Typen von aktiven Materialien nötig sind, gibt es auch zwei Typen von aktiven Batteriematerialien: aktive Kathodenmaterialien und aktive Anodenmaterialien.

Die aktiven Materialien sind in jedem elektrochemischen Batteriesystem vom Arbeitsprinzip her gesehen das Herzstück der Zelle.

Aktive Kathodenmaterialien

Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (NCA)
Lithium-Mangan-Oxid-Spinell (LMS)
Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan (NMC oder NCM)
Lithium-Vanadium-Oxid (LVO)
Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)
Schwefel (S₈) und Lithiumsulfide Li_XS_Y wie etwa Li₂S₈ als Kathode

Aktive Anodenmaterialien

Lithiummetall
Graphit
Silizium (in Siliziumbatterien)
Lithium-Titanoxid (LTO)
Poröser Kohlenstoff (hard carbon)
Graphen

Inaktive Materialien in einem "Battery-Pack" (Verbund von Batteriezellen)

Inaktive Zellmaterialien (in der Batteriezelle)

Elektrolyte
Katalysatoren
Überladungsschutz
Separatoren
Membrane
Stromabnehmer-Stromsammler-Folien (current collector) z.B. Aluminium, Kupfer, Nickel, Kohlenstoff-Folien
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Dichtungsmaterialien

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