Lithiumbatterien

Lithiumbatteri|en,

 

Lithiumzellen, besonders langlebige Primärzellen (Batterie), mit Zellenspannungen zwischen 1,5 und 3,7 V, bei Energiedichten bis zu 300 Wh/kg. Als Anode wird das elektrochemisch am stärksten negative Metall Lithium verwendet. Als Kathodenmaterialien dienen z. B. Pulver aus Mangan-, Kupfer- oder Chromoxid oder Silberchromat, Halogenverbindungen wie Thionylchlorid oder Lithiumjodid sowie auch Metallsulfide, Letztere besonders bei der Herstellung wieder aufladbarer Lithiumsysteme. Da Lithium mit wässrigen Lösungen zu heftigen Reaktionen führt, werden wasserfreie flüssige oder Feststoffelektrolyten eingesetzt. Bei der bekannten Lithium-Schwefeldioxid-Zelle wird z. B. als Elektrolyt unter Druck stehendes Schwefeldioxid mit Acetonitril als Lösungsmittel und Lithiumbromid als Leitsalz verwendet. Ein typischer Feststoffelektrolyt für Lithium-Jod-Zellen ist Polyvinylpyridin mit Lithiumjodid als Leitsalz. Diese Lithiumfeststoffbatterien haben zwar bislang meist geringere Energiedichten als Lithiumbatterien mit flüssigen Elektrolyten, dafür aber eine sehr große Betriebs- beziehungsweise Lagerfähigkeit (bis 10 Jahre). Sie werden vorwiegend in der Medizin als Batterien für Herzschrittmacher verwendet. Lithiumbatterien zeichnen sich auch durch ihre Einsatzfähigkeit in einem weiten Temperaturbereich (zwischen —50 ºC und + 75 ºC, in Sonderfällen sogar bis 150 ºC) aus. Lithiumbatterien werden außerdem vielfach für tragbare Messgeräte, Sicherheitseinrichtungen, Uhren u. Ä. verwendet.