Legierungsanode
Full Name (EN)
Alloy Anode
Short Definition (EN)
Overarching category of anode materials that take up lithium not through intercalation but through alloy formation, such as silicon or tin, offering higher capacity but greater volume change.
Category (EN)
Electrochemistry and Cell Chemistries
Definition (EN)
Alloy anodes take up lithium not via interlayer intercalation like graphite, but through forming a lithium alloy with the host material, such as silicon, tin, or aluminium, enabling substantially higher theoretical storage capacity per mass than pure graphite. The drawback of this mechanism is pronounced volume change in the material during charging and discharging, particularly severe for silicon, which can lead to mechanical degradation and accelerated SEI growth. In practice, alloy materials are therefore usually not used in pure form but blended into a graphite matrix, as with the silicon anode and the silicon-carbon composite, to achieve capacity gains without excessively compromising mechanical stability.
Full Name (DE)
Legierungsanode (Alloy Anode)
Short Definition (DE)
Übergeordnete Kategorie von Anodenmaterialien, die Lithium nicht durch Interkalation, sondern durch Legierungsbildung aufnehmen, etwa Silizium oder Zinn, mit höherer Kapazität, aber stärkerem Volumenwechsel.
Category (DE)
Elektrochemie und Zellchemien
Definition (DE)
Legierungsanoden nehmen Lithium nicht wie Graphit über Interkalation zwischen Schichtebenen auf, sondern über die Bildung einer Lithiumlegierung mit dem Wirtsmaterial, etwa Silizium, Zinn oder Aluminium, was eine deutlich höhere theoretische Speicherkapazität pro Masse ermöglicht als bei reinem Graphit. Der Nachteil dieses Mechanismus ist ein ausgeprägter Volumenwechsel des Materials beim Laden und Entladen, der bei Silizium besonders stark ausfällt und zu mechanischer Zersetzung sowie beschleunigtem SEI-Wachstum führen kann. In der Praxis werden Legierungsmaterialien daher meist nicht pur, sondern als Beimischung zu einer Graphitmatrix eingesetzt, wie bei der Siliziumanode und dem Silizium-Kohlenstoff-Komposit, um Kapazitätsgewinne zu erzielen, ohne die mechanische Stabilität übermäßig zu beeinträchtigen.
Applications
Cell Manufacturing; Electric Vehicle; Research
Related Terms
Siliziumanode; Silizium-Kohlenstoff-Komposit; Interkalation | Silicon Anode; Silicon-Carbon Composite Anode; Intercalation
Standards
Keine direkte normative Zuordnung / No direct normative assignment