Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von Nanotechnologie und – Materialien in der Batterietechnik. Hierfür werden dem Leser zunächst die Grundlagen der Nanotechnologie und der Batterietechnik erläutert. Aufbauend auf diesen Grundlagen wird die Funktionsweise der Galvanischen Zelle erklärt. Dieses Verfahren ist für das Verständnis der Nanotechnologie innerhalb der Batterie essentiell. Die 1991 von dem Unternehmen Sony entwickelte Lithium-Ionen-Batterie ist die Hauptbetrachtungstechnologie. Diese wird zunächst gegenüber anderen Batterien abgegrenzt.
Darauffolgend werden die unterschiedlichen Möglichkeiten der Nanotechnologie erläutert. Es handelt sich um drei wesentliche Verbesserungen, darunter die Optimierung durch einen nanoporösen Separator, der Miniaturisierung der Batterie und der Optimierung der Anode. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Nanotechnologie schon heute für Hochleistungsbatterien sorgt, auch für die weitere Entwicklung der Batterie gilt die Nanotechnologie als Zukunftstechnologie.
Schlagworte: Nanotechnologie, Lithium-Ionen-Batterie, Galvanische Zelle, Separatoren, Nano-Röhrchen, Kapazität
Inhaltsverzeichnis
Kurzfassung
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Einführung in die Nanotechnologie
1.2 Einführung in die Batterietechnik
1.2.1 Geschichte der Batterie
1.2.2 Zellarten
1.2.3 Zelltypen
1.2.4 Wesentliche Kennzahlen der Batterie
1.3 Entwicklungspotential
2 Die Galvanische Zelle
2.1 Grundlagen
2.2 Kathode
2.3 Anode
2.4 Elektrolyt
2.5 Separator
2.6 Der Entladevorgang
2.7 Der Ladevorgang
3 Die Lithium-Ionen-Batterie
3.1 Verwendete Materialien
3.1.1 Anode
3.1.2 Kathode
3.1.3 Elektrolyt
3.1.4 Separator
4 Nanotechnologie in der Batterietechnik
4.1 Nanoporöse Separatoren
4.2 Zellen mit Nanoröhrchen
4.3 Anode mit Nanokugeln
5 Fazit und Ausblick
6 Quellenverzeichnis.
- Quote paper
- Erik Leitenberger (Author), 2018, Der Einsatz von Nanotechnologie in Lithium-Ionen-Batterien, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/418604
