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Verständnisproblem einer Reaktionsgleichung (Lithium-Ionen)
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Crash_ZeRo
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Anmeldungsdatum: 04.12.2007
Beiträge: 30

BeitragVerfasst am: 25 Jun 2011 - 18:14:41    Titel: Verständnisproblem einer Reaktionsgleichung (Lithium-Ionen)

Hallo.

Ich bin gerade am Erarbeiten der Funktionsweise eines Lithium-Ionen Akkus und habe Schwierigkeiten, folgende Reaktionsgleichung zu verstehen:

Li1-x Mn2O4 + x*Li+ + x*e- -> LiMn2O4

Das ist laut Wikipedia die Reaktionsgleichung bei der Entladung an der positiven Elektrode. (http://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-Ionen-Akkumulator#Reaktionsgleichungen)

Ich verstehe nicht, was mit "1-x" gemeint ist. Als Index sind mir nur positive Zahlen bekannt.

Setze ich aber bspw. 3 für x ein, so hätte ich Li-2 .....

Wer kann mir helfen?

Danke!
krunsch
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Anmeldungsdatum: 22.07.2009
Beiträge: 94

BeitragVerfasst am: 26 Jun 2011 - 17:35:15    Titel:

x<1, xeR+
Crash_ZeRo
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Anmeldungsdatum: 04.12.2007
Beiträge: 30

BeitragVerfasst am: 26 Jun 2011 - 17:44:57    Titel:

Danke, ich glaube, ich habe es verstanden:

Das heißt, bei der Entladung, kommt 1 Li+ und 1e- (also x=1) dazu, das heißt, die Reaktionsgleichung müsste lauten:

Mn2O4 + 1 Li+ + 1e- -> LiMn2O4? (wegen Li0) was mir auch irgendwie einleuchten würde)

Wenn diese Formel stimmt^, warum macht man überhaupt den Umweg über 1-x?

Danke.
krunsch
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Anmeldungsdatum: 22.07.2009
Beiträge: 94

BeitragVerfasst am: 30 Jun 2011 - 19:43:42    Titel:

Das stellst du dir, glaube ich, falsch vor. Beim Lithium-Ionen-Akku wechselt das Lithium soweit ich weiß, seine Oxidationsstufe nicht - bei den Spannungen in der Batterie dürfte das nicht zu schaffen sein. Es dient nur zum Ladungsausgleich. Auf der einen Seite hast du Graphit, dass ein paar Elektronen aufnimmt oder abgibt:
C_n<=>C_n^-x
Auf der Anderen Seite das Molybdänoxid, bei dem das gleiche passiert:
Mn2O4^-(1-x)<=>Mn2O4-1
Lithiumionen werden dann denke ich mal aus dem Gitter ausgebaut bzw. eingebaut.
Das ganze funktioniert aber nicht stöchiometrisch, d.h. es wird vermutlich nicht pro Graphitring ein Elektron hinzugefügt oder so etwas in der Richtung. Daher 1-x bzw. x. Hier gilt tatsächlich 0<x<1.
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