Was ist der Lithium-Ionen-Akku?

Lithium-Ionen-Batterien (manchmal auch Li-Ionen-Batterien oder LIB) gehören zu einer Familie von wiederaufladbaren Batterietypen, bei denen sich Lithium-Ionen während des Entladens von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode und beim Laden zurück bewegen. Li-Ionen-Batterien verwenden eine interkalierte Lithiumverbindung als Elektrodenmaterial, im Vergleich zu metallischem Lithium, das in nicht wiederaufladbaren Lithiumbatterien verwendet wird.

Lithium-Ionen-Batterien sind in der Unterhaltungselektronik weit verbreitet. Sie sind einer der beliebtesten Akkutypen für tragbare Elektronik, mit einer der besten Energiedichten, ohne Memory-Effekt und nur langsamem Ladungsverlust bei Nichtgebrauch. Über die Unterhaltungselektronik hinaus werden LIBs auch für Militär-, Elektrofahrzeug- und Luft- und Raumfahrtanwendungen immer beliebter. Die Forschung bringt eine Reihe von Verbesserungen der traditionellen LIB-Technologie hervor, wobei der Schwerpunkt auf Energiedichte, Haltbarkeit, Kosten und Eigensicherheit liegt.

Chemie, Leistung, Kosten und Sicherheitsmerkmale variieren je nach LIB-Typ. Handheld-Elektronik verwendet meist LIBs auf Basis von Lithium-Kobaltoxid (LiCoO2), das eine hohe Energiedichte bietet, aber bekannte Sicherheitsbedenken hat, insbesondere wenn es beschädigt ist. Lithium-Eisen-Phosphat (LFP), Lithium-Mangan-Oxid (LMO) und Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) bieten eine geringere Energiedichte, aber eine längere Lebensdauer und inhärente Sicherheit. Diese Chemikalien werden häufig für Elektrowerkzeuge, medizinische Geräte und andere Zwecke verwendet. Insbesondere NMC ist ein führender Anbieter für Automobilanwendungen. Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA) und Lithiumtitanat (LTO) sind Spezialdesigns, die auf bestimmte Nischenrollen abzielen.