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Zellspannung Lithium Iod Batterie

Verfasst: 23.08. 2023 14:29
von PhDChemistry
Moin!

Seit ein paar Tagen/Wochen treibt mich folgendes Problem um. Ich finde einfach keine zufriedenstellende Lösung/Erklärung.

Es geht um die Zellspannung einer Lithium-Iod-Batterie wie sie in Herzschrittmachern zu finden ist.

Ich habe die Zellspannung über die elektrochemische Spannungsreihe berechnet und erhalte da: E= E0(Iod) - E0(Lithium) = 0.54 V -(- 3.04V) = 3.58 V

Die Zellspannung sollte sich auch aus der freien Gibbsenergie berechnen lassen über: G=-z F E0 -> E0 = G / (-z F)

Die Gibbsenergie für die Bildung von Lithiumiodid beträgt 270,03 kJ/mol. Damit ergibt sich eine Zellspannung von 2,798 V, was sehr nah an den 2,8V ist die üblicherweise als Spannung für die tatsächlichen Zellen angegeben wird.
Weshalb ist die Berechnung über die Standardpotentiale so "falsch"? Gibt es dafür eine Erklärung die ich einfach nicht sehe?

Vielen Dank!

Re: Zellspannung Lithium Iod Batterie

Verfasst: 23.08. 2023 16:01
von Nobby
Die Batterie ist doch etwas komplizierter aufgebaut. Es befindet sich dort noch ein Polymer drin, wo ca. 0,78 V Spannungverlust auftritt.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-Iod-Batterie

Re: Zellspannung Lithium Iod Batterie

Verfasst: 24.08. 2023 09:28
von PhDChemistry
Das mag ja alles sein. Das die theoretische Zellspannung nicht der tatsächlichen entspricht, weil an Grenzflächen, am Elektrolyten, oder sogar an den Aktivmaterialien Spannungsverluste auftreten ist ja auch von anderen Systemen bekannt.

Die eigentliche Frage die sich mir stellt ist allerdings, wieso die Berechnung aus der Gibbs Energie und die Berechnung aus den Standardpotentialen so unterschiedliche Werte ergibt. Denn beide vernachlässigen ja die Spannungsverluste in der "realen" Zelle.