Energiequellen der Elektrochemie
Redox-Reaktionen-Konzept
Brennstoffzelle
- = Galvanische Zelle, die die Redoxenergie eines kontinuierlich zugeführten Brennstoffes und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie transformiert.
- Beispiel: Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle
- Energiewandler, Energie zur Strombildung wird chemisch gebunden mit der Brennstoffzelle geliefert
- typischer Aufbau mit zwei Elektroden und einer dünnen Membran
Prinzip:
- Brennstoff: Wasserstoff
- Wasserstoff wird an der Anode katalytisch oxidiert, Elektronenabgabe + Bildung von Protonen
- Elektronen wandern über Ionen-Austausch-Membran zur Kammer des Sauerstoffes, dem Oxidationsmittel
- Elektronen werden teilweise zu einem Verbaucher abgeleitet und genutzt, danach zur Kathode werden vom Sauerstoff aufgenommen und zu Wasser reduziert.
- Stromzufuhr führt zur Umkehrung und damit zur Wiedererzeugung der galvanischen Zelle
Batterien
- = galvanisches Element, Primärzelle
- gering bis gar nicht wieder aufladbar, umkehrbar
- = Primärzellen, die nach Entladung nicht wieder aufgeladen werden können
- Ursache: Elektrolytlösung voll erschöpft nach einer Zeit, Metall nahezu vollständig aufgelöst
- Normaler Aufbau einer galvanischen Zellen, Elektrolytlösung = Gel, keine flüssigen mehr
- Benennung nach eingesetzen Materialien, Elektroden
Beispiele:
- Alkali-Mangan-Batterie: 1,5 V pro Zelle
- Nickel-Oxyhydroxid-Batterie: 1,5 V
- Lithium-Eisensulfid-Batterie: 1,5 V

Akkumulatoren
- = Zellen, die nach Entladung, wieder aufgeladen werden können, durch Zufuhr von elektrischem Strom (Elektronen)
- Elektrische Stromzufuhr bewirkt eine Umkehrung der vorherigen Redoxreaktion und damit eine Wiederherstellung des alten Zustandes -> Galvanische Zelle kann erneut ablaufen -> Lieferung von Strom.
- reversibles Galvanisches ElementAkkumulator für eine Digitalkamera
Beispiele:
- Nickel-Cadmium-Akku
- Blei-Akku
Hinweis:
Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.
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