Sachverhalt: A. A.a A._, geboren 1966, verfügt über eine kaufmännische Grundausbildung und zahlreiche Zusatzqualifikationen (u.a. im Marketingbereich). Seit 1. April 2005 ist sie als Marketing-Planerin bzw. Mitarbeiterin Marketing und Kommunikation an der Schule X._ tätig, zunächst mit einem Pensum von 70 %, später mit einem Pensum von 50 %. Unter Hinweis auf einen Morbus Menière, bestehend seit ungefähr zehn Jahren, verstärkt seit drei Jahren (stärkere, längere Schwindelanfälle mit mehrtägiger Bettlägrigkeit; starker Drehschwindel mit Nystagmus und ununterbrochenem Erbrechen), meldete sie sich am 6. März 2006 bei der Invalidenversicherung zum Rentenbezug an. Die IV-Stelle Zug führte medizinische und erwerbliche Abklärungen durch. Nachdem A._ im Rahmen des Vorbescheidverfahrens weitere medizinische und erwerbliche Unterlagen ins Recht gelegt hatte, verfügte die IV-Stelle am 4. April 2008 die Abweisung des Leistungsbegehrens mit der Begründung, es stünden vorwiegend psychosoziale Faktoren im Vordergrund; aus versicherungsmedizinischer Sicht sei die bisherige Tätigkeit zu 70 bis 80 % zumutbar. In Gutheissung der hiegegen von A._ erhobenen Beschwerde hob das Verwaltungsgericht des Kantons Zug mit Entscheid vom 16. April 2009 die Verfügung vom 4. April 2008 auf und wies die Sache zur weiteren Abklärung und zu neuem Entscheid an die IV-Stelle zurück. A.b Die IV-Stelle veranlasste eine polydisziplinäre Begutachtung im medizinischen Zentrums Y._ vom 16. Februar 2010. Nach erneutem Vorbescheidverfahren wies sie das Leistungsbegehren mit Verfügung vom 25. August 2010 ab. B. Hiegegen liess A._ wiederum Beschwerde erheben, welche das Verwaltungsgericht des Kantons Zug mit Entscheid vom 24. Februar 2011 abwies. C. Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten lässt A._ die Aufhebung des angefochtenen Entscheides sowie die Zusprechung mindestens einer Viertelsrente beantragen. Gleichzeitig ersucht sie um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege. Vorinstanz und IV-Stelle schliessen auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung. 