Lithium-Eisensulfid-Batterie
Lithium-Eisensulfid-Batterie

== Elektrochemie ==
In der Lithium-Eisensulfid-Zelle liefern die Oxidation von Lithium und die Reduktion von Eisensulfid die elektrische Energie. Die theoretische Kapazität von Lithium beträgt 3,86 Ah/g, von Eisensulfid (FeS) 0,61 Ah/g und von Eisendisulfid (FeS2) 0,89 Ah/g. Die in der Zelle ablaufenden Reaktionen sind komplex und werden im Folgenden schematisch dargestellt.
Beim Entladen wird in der Anode metallisches Lithium (Li) zu Lithium-Ionen oxidiert. Die Oxidationszahl von Lithium erhöht sich dabei von ±0 auf +I.
Beim Entladen wird in der Kathode Eisen(II)-disulfid (FeS2) zu Eisen (Fe) und Sulfid-Ionen (S2−) reduziert. Die Oxidationszahl von Eisen verringert sich dabei von +II zu ±0, die (formale) Oxidationszahl von Schwefel verringert sich dabei von −I im Disulfid-Ion (S22−) auf −II im Sulfid-Ion (S2−). Alternativ kann auch Eisen(II)-sulfid (FeS) als Kathodenmaterial verwendet werden. In diesem Fall wird bei der Entladung nur Eisensulfid zu Eisen reduziert. Die Oxidationszahl von Eisen verringert sich dabei von +II zu ±0. In der Praxis wird nur FeS2 als Kathodenmaterial verwendet, da die Zellspannung und Kapazität in diesem Fall höher sind.
Die Gesamtreaktion kann wie folgt dargestellt werden:
Als Elektrolyt wird ein Gemisch verschiedener organischer Lösungsmittel (Ethylencarbonat, Ethylenglycoldimethylether) mit Lithiumiodid (LiI) verwendet.