Welche Aussage beschreibt die Bewegung von Lithium-Ionen und Elektronen beim Entladen einer Lithium-Ionen-Batterie (negative Elektrode aus Graphit, positive Elektrode aus LiCoO₂) richtig?

Lösung: A. Li⁺ wandert durch den Elektrolyten von der negativen zur positiven Elektrode, und die Elektronen fließen durch den äußeren Stromkreis von der negativen zur positiven Elektrode

Beim Entladen trennt sich das zwischen den Graphitschichten eingelagerte Lithium in Li⁺ und Elektronen und verlässt die negative Elektrode. Li⁺ wandert durch den Elektrolyten (und den Separator) zur positiven Elektrode und lagert sich zwischen den Schichten von LiCoO₂ ein, während die Elektronen durch den äußeren Stromkreis ebenfalls zur positiven Elektrode fließen und unterwegs Arbeit verrichten. Da die Elektronen von der negativen zur positiven Elektrode fließen, fließt der Strom von der positiven zur negativen Elektrode; die Aussage mit umgekehrter Elektronenrichtung verwechselt die Stromrichtung mit dem Elektronenfluss. Die Aussage mit umgekehrter Li⁺-Richtung verwechselt das Entladen mit dem Laden: Beim Laden drückt eine äußere Stromquelle Elektronen in die negative Elektrode, und auch Li⁺ kehrt von der positiven zur negativen Elektrode zurück. Beim Entladen wie beim Laden bewegen sich Li⁺ und Elektronen in dieselbe Richtung und halten so die Ladungsbilanz beider Elektroden aufrecht. Weil Li⁺ nur zwischen den Elektroden hin- und herpendelt und das Gerüst der Elektroden erhalten bleibt, spricht man auch von einer Schaukelstuhl-Batterie (Rocking-Chair-Prinzip).