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Verfasst am: 10. Jan 2022 09:58 Titel: Kapazität Metall-Luft Batterien |
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Meine Frage: In der Literatur wird z.B. für die Aluminium-Luft Batterie eine theroetische maximale gravimetrische Energiedichte von 8,7 kWh/kg angegeben bei einer Zellspannung von 1,2 Volt
Siehe z.B. https://en.wikipedia.org/wiki/Metal?air_electrochemical_cell
Wenn ich nachrechne komme ich aber auf einen viel niedrigeren Wert von 1,4 kWh/kg:
1 Aluminium-Atom gibt 3 Elektronen ab Das Atomgewicht von Aluminium ist knapp 29 g/mol Mit der Avogadro-Konstante 6,022E23/mol und der Tatsache, dass eine Amperesekunde = 1 Coulomb = 1,6022E19 Elementarladungen sind ergibt sich:
Energie aus 1 kg Aluminium = 1000 g / (29 g/mol) * 6,022E23/mol * 3 Elektronen/Atom / (1,6022E19 Elektronen/Amperesekunde) * 1,2 Volt / (3600000 J/kWh) = 1,4 kWh
Einheitenprüfung: g / (g/mol) * 1/mol / (1/Amperesekunde) * Volt / (kWh/J) = Amperesekunde * Volt / (J/kWh) = J / (J/kWh) = kWh
Der Fehler dürfte bei mir liegen und nicht in der Literatur, aber ich finde einfach keinen Fehler in meiner Rechnung. Für einen Hinweis wäre ich dankbar.
Bei anderen Metall-Luft Batterien sind meine Berechnungsergebnisse ebenfalls unter den Literaturangaben.
Die deutsche Wikipedia gibt für Aluminium-Luft Batterien interessanterweise 1300 Wh/kg an, was einigermaßen nah an meinem Ergebnis ist: https://de.wikipedia.org/wiki/Aluminium-Luft-Batterie Aber es ist unklar, ob damit das theoretische Maximum gemeint ist und wenn ja dann stünde diese Angabe im Widerspruch zu den 8,7 kWh/kg, die meistens in der Literatur, und auch in der englischen Wikipedia, zu finden sind.
Meine Ideen: Siehe obenstehende Berechnung |
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