Welche Aussage über Silizium (Si) als Anodenmaterial trifft zu?

Lösung: B. Seine theoretische Kapazität ist etwa zehnmal so groß wie die von Graphit, doch bei der Lithiumeinlagerung dehnt es sich auf mehr als das Dreifache aus und altert leicht

Si bildet mit Lithium Legierungen; reagiert es bei Raumtemperatur bis zu Li₁₅Si₄, hat es eine theoretische Kapazität von ca. 3600 mAh/g bezogen auf die Masse von Si, also etwa das Zehnfache von Graphit (372 mAh/g). Bei der Lithiumeinlagerung dehnt sich das Volumen jedoch auf etwa das Drei- bis Vierfache aus; bei wiederholtem Laden und Entladen zerbrechen die Teilchen und werden elektrisch isoliert, an den neu freigelegten Oberflächen zersetzt sich der Elektrolyt und bildet die SEI-Deckschicht (Solid Electrolyte Interphase) neu, und Lithium geht nach und nach verloren. In der Praxis mischt man deshalb dem Graphit geringe Mengen Si oder SiO bei oder verwendet Si als Nanopartikel, um die Auswirkungen der Ausdehnung zu begrenzen. Kaum Volumenänderung zeigt Lithiumtitanat (Li₄Ti₅O₁₂); selbst bei Graphit beträgt sie nur ca. 10 %. Si hat eine geringe elektronische Leitfähigkeit; auch die Aussage, es eigne sich zum Schnellladen, ist also falsch.