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Lithium-Mangandioxid-Batterie: Geschichte, Funktion, Vor- und Nachteile

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19.2.2021

Chemie

Lithium-Mangandioxid-Battere (Steckbrief)

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Zersetzungsspannung bei der elektrolyse

Lithium-Mangandioxid-Batterie: Geschichte, Funktion, Vor- und Nachteile

Lithium-Mangandioxid-Batterie: Eine leistungsstarke und vielseitige Energiequelle

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie, auch als Alkali-Mangan-Batterie bekannt, ist ein weit verbreitetes Primärelement mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Sie zeichnet sich durch eine hohe Leistungsfähigkeit, lange Haltbarkeit und gute Temperaturbeständigkeit aus. Diese Batterien finden Anwendung in zahlreichen Alltagsgeräten wie Kameras, Taschenrechnern und Uhren. Ihr Aufbau besteht aus einer Kathode aus wärmebehandeltem Mangandioxid und einer Anode aus metallischem Lithium. Mit einer Leerlaufspannung von 3,0 bis 3,5 Volt und einer guten Preis-Leistung-Relation sind sie eine beliebte Wahl für viele Anwendungen. Trotz ihrer Vorteile gibt es auch Nachteile, insbesondere im Bereich Recycling und Umweltauswirkungen, die bei der Nutzung und Entsorgung berücksichtigt werden müssen.

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19.2.2021

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Allgemeines: ● ● auch als Alkali-Mangan-Batterie bekannt nicht zu Verwechseln mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren, welche in der Umgangssprache

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Leistung und Vorteile der Lithium-Mangandioxid-Batterie

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie zeichnet sich durch ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis und vielseitige Einsatzmöglichkeiten aus. Zu ihren Hauptvorteilen gehören:

  1. Lange Lagerfähigkeit durch geringe Selbstentladung mindestens10Jahremindestens 10 Jahre
  2. Breiter Temperatureinsatzbereich von -40°C bis 70°C
  3. Eignung für hohe Dauerbelastungen

Highlight: Die Lithium-Mangandioxid-Batterie ist besonders für Anwendungen geeignet, die hohe Pulsspannungen und eine gute Lagerfähigkeit erfordern.

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie Spannung liegt im Leerlauf bei 3,5 bis 3,0 Volt, während die Lastspannung etwa 2,9 Volt beträgt. Ein besonderer Vorteil ist, dass Spannungseinbrüche bei der Inbetriebnahme vermieden werden, da die Kathode aus einem Feststoff besteht.

Vocabulary: Leerlaufspannung - Die Spannung einer Batterie ohne angeschlossenen Verbraucher.

Lithium als Anodenmaterial bietet das niedrigste aller Standardpotenziale −3,05V-3,05V und ermöglicht damit hohe Zellspannungen. Zudem hat es eine theoretische Kapazität von 3,86 Amperstunden pro Gramm, was es zu einem idealen Material für Batterien macht.

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie Funktion basiert auf der Redoxreaktion zwischen Lithium und Mangandioxid. Diese chemische Reaktion ermöglicht die effiziente Umwandlung von chemischer in elektrische Energie.

Allgemeines: ● ● auch als Alkali-Mangan-Batterie bekannt nicht zu Verwechseln mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren, welche in der Umgangssprache

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Umweltaspekte und Zukunft der Lithium-Mangandioxid-Batterie

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie bietet zwar viele Vorteile, stellt aber auch Herausforderungen in Bezug auf Umwelt und Nachhaltigkeit dar. Ein wichtiger Aspekt ist das Recycling und die Entsorgung dieser Batterien.

Highlight: Alte Lithium-Mangandioxid-Batterien dürfen nicht im regulären Hausmüll entsorgt werden, da sie giftige Stoffe enthalten können.

Mit zunehmendem Alter steigt bei diesen Batterien die Gefahr einer Explosion oder des Austretens von Giftstoffen. Unsachgemäße Entsorgung, insbesondere in Entwicklungsländern, kann zu erheblichen Umwelt- und Gesundheitsrisiken führen.

Example: In manchen Ländern durchsuchen Menschen beruflich alten Elektroschrott nach wertvollen Rohstoffen, was gesundheitlich höchst schädlich sein kann.

Das Recycling von Lithium-Batterien wird als wichtiger Zukunftsmarkt angesehen, sowohl aufgrund der Begrenztheit der Ressourcen als auch wegen der hohen Materialkosten, die bis zu 70% des Endpreises ausmachen können.

Definition: Recycling - Der Prozess der Wiederaufbereitung und Wiederverwertung von Materialien, um Ressourcen zu schonen und Abfall zu reduzieren.

Trotz der Nachteile stellen Lithium-Batterien eine langfristig nachhaltigere Lösung als die Verbrennung fossiler Brennstoffe dar. Die Forschung nach optimalen Alternativen und verbesserten Recycling-Methoden bleibt eine wichtige Aufgabe für die Zukunft.

Die Geschichte der Lithium-Mangandioxid-Batterie zeigt eine kontinuierliche Entwicklung und Verbesserung der Technologie. Zukünftige Innovationen könnten die Effizienz weiter steigern und die Umweltauswirkungen minimieren.

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Lithium-Mangandioxid-Batterie: Geschichte, Funktion, Vor- und Nachteile

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Leistung und Vorteile der Lithium-Mangandioxid-Batterie

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Lithium als Anodenmaterial bietet das niedrigste aller Standardpotenziale −3,05V-3,05V und ermöglicht damit hohe Zellspannungen. Zudem hat es eine theoretische Kapazität von 3,86 Amperstunden pro Gramm, was es zu einem idealen Material für Batterien macht.

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Aufbau und Eigenschaften der Lithium-Mangandioxid-Batterie

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie ist ein vielseitiges und leistungsstarkes Primärelement, das in verschiedenen Formen wie Knopfzellen und Blockbatterien erhältlich ist. Ihr Aufbau besteht aus einer Kathode aus wärmebehandeltem Mangandioxid MnO2MnO2 und einer Anode aus metallischem Lithium, die in einem hermetisch abgeriegelten Behälter untergebracht sind.

Highlight: Die Lithium-Mangandioxid-Batterie ist nicht wiederaufladbar und sollte nicht mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren verwechselt werden.

Diese Batterien finden breite Anwendung in alltäglichen technischen Geräten wie Kameras, Taschenrechnern, Defibrillatoren und sogar in der Raumfahrt. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, die hohe Pulsspannungen und eine gute Lagerfähigkeit erfordern.

Example: Ein typisches Beispiel für die Verwendung einer Lithium-Mangandioxid-Batterie ist die Backup-Batterie in PC-Mainboards.

Die Lithium-Mangandioxid-Batterie Reaktionsgleichung lässt sich wie folgt darstellen:

  1. Anodenreaktion: Li → Li+ + e-
  2. Kathodenreaktion: MnO2 + Li+ + e- → LiMnO2
  3. Gesamtreaktion: Li + MnO2 → LiMnO2

Diese chemische Reaktion ermöglicht die Energiespeicherung und -abgabe der Batterie.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Jana V

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Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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