Rohstoffe in der Batterietechnik: Eisen (Akku-Lexikon)

Eisen ist ein silberweißes Metall, in reinem Zustand relativ weich, zäh und dehnbar. Es gehört zu den ferromagnetischen Metallen, d.h. es ist magnetisierbar (unter 768 °C). Eisen ist beständig gegen trockene Luft, da sich eine Oxid-Schutzschicht bildet. In feuchter Luft oder in Sauerstoff- und Kohlendioxid-haltigem Wasser oxidiert Eisen zu Rost. Das Metall ist angreifbar durch verschiedene Säuren, aber beständig gegen konzentrierte Salpeter- und Schwefelsäure.

Roheisen ist durch Kohlenstoff stark verunreinigt und kann in diesem Zustand nicht geschmiedet werden. Stahl, also schmiedfähiges Eisen, ist durch Reinigung vom Kohlenstoff bzw. Legierung und Wärmebehandlung in seinen Materialeigenschaften verändert und der wichtigste Grundstoff der industriellen Wirtschaft. Manche Edelstähle sind in Aussehen, Härte oder Korrosionsbeständigkeit oft Edelmetallen überlegen. Die Weltförderung von Eisen betrug 2001 926 Mio. Tonnen, die wichtigsten Förderländer und Stahlproduzenten sind China, Japan, Russland und die USA.

Eisen ist für den Menschen ein essentielles Spurenelement und muss täglich mit der Nahrung zugeführt werden.

In der Batterietechnik findet Eisen Verwendung als Gehäusematerial, sowie als Legierungs- oder Matrix- oder Trägermaterial für Elektroden. Batterien mit reinen Eisen-Elektroden wurden zwar realisiert, konnten sich jedoch nicht durchsetzen, zum Beispiel der Nickel-Eisen-Akkumulator. Im System Lithium-Eisensulfid, einer Hochtemperatur-Batterie, wird an der Kathode Eisensulfid zu Eisen reduziert. Obwohl dieser Batterie-Typ theoretisch Energiedichten bis zu 650 Wh/kg erzeugen kann, blieben die Werte in der Praxis bisher enttäuschend.

Einige technische Eckdaten

Chemisches Symbol: Fe

Ordnungszahl: 26

Relative Atommasse: 55,85

Oxidationszahlen: +3, +2

Dichte: 7,87 g/cm³

Schmelzpunkt: 1.538 °C

Siedepunkt: 2.860 °C

Spezifischer elektrischer Widerstand: 10

	Siehe auch:
URL dieser Seite anzeigen		Akkulexikon: Übersicht Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus

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