VC 27-009

Perspektiven nachhaltiger Energiegewinnung - Elektrische Energie aus dem Kohlenstoff-Sandwich-Experiment zum Themenfeld "Lithium-Ionen-Akkumulatoren"
Vortragende/r: Prof. Dr. Marco Oetken
Institution:Pädagogische Hochschule Freiburg
Datum:27. März 2018
Zeit:16:30 - 17:25 Uhr
Raum:1801

Im Zuge sich abzeichnender endlicher Ölreserven und einem immer noch viel zu hohen weltweiten Ausstoß an Kohlenstoffdioxid forscht man seit geraumer Zeit intensiv nach praktikablen Alternativen zu den fossilen Brennstoffen. Ein bedeutsamer Weg in diesem Zusammenhang könnte in einer regenerativen Stromerzeugung bestehen, die in wiederaufladbaren Batterien elektrochemisch gespeichert wird. In diesem Zusammenhang sind die sogenannten Lithium-Ionen-Akkumulatoren von größter Bedeutung und werden zurzeit weltweit intensiv beforscht. Lithium-Ionen-Akkumulatoren besitzen derzeit die mit Abstand höchsten Energiedichten. Aufgrund der Komplexität ist dieses zukunftweisende Themenfeld für den Chemieunterricht experimentell und konzeptionell weitgehend unerschlossen.
Im Experimentalvortrag werden völlig neuartige Experimente zum Themenfeld Lithium-Ionen-Akkumulatoren in Theorie und Praxis vorgestellt. Über eine einfache, selbstherzustellende Lithium-Batterie im microscale Maßstab mit einem low cost Equipment auf der Basis von metallischem Lithium bis hin zu einem leistungsfähigen „Lithium-Ionen-Power-Pack“ werden verschiedene Typen von Akkumulatoren im Experiment vorgestellt. Erste elektrochemische Kenndaten der Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die sich mit schulisch relevanten Mittel identifizieren lassen, werden präsentiert. Darüber hinaus wird aufgezeigt, wie sich die elektrochemisch erzwungene Interkalation von Ionen mit einfachen Experimenten eindrucksvoll nachweisen lässt.