Zur Durchsetzbarkeit der Feststoffbatterie in der Elektromobilität. Ökologische und ökonomische Potenziale des Feststoffakkumulators für die Elektromobilität

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Motivation
• Aufgabenstellung und Umfang der Arbeit
• Struktur der Thesis
• Grundlagen
• Primär- und Sekundärzellen
• Prinzipieller Aufbau einer elektrochemischen Zelle
• Elektroden
• Separator
• Elektrolyt
• Bauformen von elektrochemischen Zellen
• Funktionsweise der elektrochemischen Energiespeicherung
• Kenngrößen elektrochemischer Energiespeicher
• Spezifische Energiedichte (gravimetrisch) [Wh/kg]
• Spezifische Energiedichte (volumetrisch) [Wh/L]
• Spannungslage [V]
• C-Rate
• Lebensdauer
• Vorstellung elektrochemischer Energiespeicher
• Lithium-Batteriesysteme
• Lithium-Kobalt-Oxid (LCO)
• Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid (NMC) Kathode
• Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA) Kathode
• Lithium-Mangan-Oxid(-Spinell) (LMO) Kathode
• Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) Kathode
• Lithium-Metall Anode
• Amorphe Kohlenstoff-Anode
• Graphit Anode
• Feststoffakkumulator
• Aufbau Festkörperzelle
• Feststoffelektrolyt
• Kathode
• Anode
• Funktionsweise und Kenngrößen
• Anforderungsaspekte an Akkumulatoren im Elektrofahrzeug
• Einführung
• Ökologische Aspekte
• Ökonomische Aspekte
• Technische Aspekte
• Reichweitenanforderung - Energiedichte
• C-Rate
• Lebensdaueranforderung
• Sicherheitsanforderung
• Bewertung der vorgestellten Technologien
• Methodik
• Analyse und Bewertung konventioneller Zellsysteme
• Lithium-Kobalt-Oxid (LCO)
• Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid (NMC)
• Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA)
• Lithiummanganspinell (LMO)
• Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) Kathode
• Analyse und Bewertung Feststoffakkumulator
• Schlussfolgerung
• Zusammenfassung und Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse der Durchsetzbarkeit der Feststoffbatterie in der Elektromobilität. Die Arbeit untersucht die ökologischen und ökonomischen Potentiale des Feststoffakkumulators im Kontext der Elektromobilität und analysiert die Herausforderungen und Chancen, die mit dieser Technologie verbunden sind.

• Bewertung der ökologischen und ökonomischen Aspekte der Feststoffbatterie in der Elektromobilität.
• Analyse der technischen Anforderungen an Akkumulatoren im Elektrofahrzeug.
• Vergleich der Leistungsparameter von Feststoffakkumulatoren mit konventionellen Lithium-Ionen-Batterien.
• Bewertung der Herausforderungen und Chancen der Feststoffbatterie-Technologie.
• Diskussion der Zukunftsaussichten der Feststoffbatterie in der Elektromobilität.

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung der Arbeit führt in die Thematik der Feststoffbatterie in der Elektromobilität ein. Sie erläutert die Motivation für die Arbeit und die Aufgabenstellung. Anschließend werden die Grundlagen der elektrochemischen Energiespeicherung, einschließlich verschiedener Batterietechnologien und deren Kenngrößen, beleuchtet.

Das dritte Kapitel präsentiert verschiedene elektrochemische Energiespeicher, mit besonderem Fokus auf Lithium-Batteriesysteme und den Feststoffakkumulator. Die Funktionsweise und die relevanten Eigenschaften der Technologien werden detailliert beschrieben.

Das vierte Kapitel widmet sich den Anforderungsaspekten an Akkumulatoren im Elektrofahrzeug. Die ökologischen, ökonomischen und technischen Aspekte der Akkumulatortechnologie werden dabei ausführlich betrachtet.

Das fünfte Kapitel analysiert und bewertet die vorgestellten Technologien, einschließlich der konventionellen Lithium-Ionen-Batterien und des Feststoffakkumulators. Die verschiedenen Technologien werden anhand ihrer Leistungsparameter und ihrer Eignung für die Elektromobilität verglichen.

Schlüsselwörter

Die Arbeit befasst sich mit den Schlüsselbegriffen Feststoffbatterie, Elektromobilität, Lithium-Ionen-Batterien, ökologische Aspekte, ökonomische Aspekte, Reichweite, Energiedichte, Lebensdauer, Sicherheit, Technologievergleich.