Chemie

Die Zink- Luft Batterie

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Zink-Luft-Batterie

Aufbau

Funktionsweise

Entstehung

Vor- und Nachteile

Anwendung

Was ist die Zink-Luft-Batterie?

• Knopfzelle

--> kleine, flache, runde Batterie

• Maximale Spannung von 1,65V
• Zink-Sauerstoff Reaktionen
• Hohe Energie Dichte

Funktionsweise

Zinkmetall wird mit Luftsauerstoff in einem alkalischen Elektrolyten zum Oxid oder Hydroxid oxidiert-Energie wird freigesetzt -> wird elektrochemisch genutzt

Entladung der Zink-Luft-Batterie

Wiederaufladung

-zur Wiederaufladung ->in einem wässrigen Elektrolyt möglich (kann aber durch die Bildung von Dendriten zu Kurzschlüssen führen) , ->“bifunktionale“ Luftelektrode-> poröse „Gasdiffusionselektrode“ Bifunktional:muss fähig sein zur Reduktion von Luftsauerstoff / Oxidation des Entladungsproduktes (OH-) -> an Dreiphasengrenze Festelektrode-Flüssigelektrode-Gasraum

Die Ladung der Zink-Luft-Batterie

Ladung der Zink-Luft-Batterie

-Poren der Gasdiffusionselektrode müssen mit einem Elektrolyten benetzt sein ->große Reaktionsfläche für den Sauerstoffumsatz an der Dreiphasengrenze - „wichtigste“ Element der Gasdiffusionselektrode -> 1mm dünne Aktivschicht -> leitendes Träger Material aus feinteiligem Kohlenstoff -> elektrolytseitig ein Katalysator zur Beschleunigung der Reduktion(Sauerstoff) und Oxidation (Hydroxid) -400-600 Lade-/Entladevorgänge möglich -mittlere Entladespannung beträgt 1,16 V

Entstehung

Entstehung der Zink-Luft-Batterie

-wurde aufgrund des Rohstoffmangels nach dem zweiten Weltkrieg entwickelt

erste Knopfzellen (Quecksilberoxid-Zink-Zellen) von Samuel Ruben für das US-Militär

1942

erste wiederaufladbare gasdichten Knopfzellen hergestellt (Hagen/Deutschland)

1950

1973

Großproduktion von Silberoxidzellen (Deutschland)

1977

Einführung der Zink-Luft-Batterie

Herstellunge der Umweltfreundlicheren Luft-Zink-Batterie (Deutschland)

1980

Verwendung der Zink Luft Batterie

• Hörgerätebatterien
• nicht wiederaufladbare Zink-Luft-Batterien.
• (herstellerspezifische) Bezeichnung ZL für Zink-Luft oder ZA für Zinc-Air. Zink-Luft-Batterien
• hohe Energiedichte
• Eignung für hohen Leistungsbedarf
• ->Spannung bleibt auch bei relativ hohen Strömen bis zum Ende der Entladung nahezu konstant

Vor- und Nachteile

Nachteile•Nicht wieder aufladbar •Benötigt noch Forschung und Fortschritte •Empfindlich

Vorteile• Viel Energie Kapazität • Umweltschonend •Ressourcenschonend •Recyclebar •Geringes Gewicht im Bezug auf die Leistung

Quellen

• https://www.chemie.de/lexikon/Zink-Luft-Batterie.html (14.02.2022)
• https://www.itwissen.info/Zink-Luft-Batterie-zinc-air-battery.html (14.02.2022)
• https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiCuLSdzpD2AhX2RvEDHa2iAiwQFnoECAYQAQ&url=https%3A%2F%2Fde.wikipedia.org%2Fwiki%2FZink-Luft-Batterie&usg=AOvVaw3IjahnSeQDEI7MtOgq_EB0 (14.02.2022)
• https://iolitec.de/node/648 (14.02.2022)

Puff!

Danke für eure Aufmerksamkeit!

präsentiert von Meret und Hannah