Herstellung und Charakterisierung neuartiger Kathodenmaterialien auf der Basis von nanostrukturiertem FeF2/C Komposit
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Herstellung und Charakterisierung neuartiger Kathodenmaterialien auf der Basis von nanostrukturiertem FeF2/C Komposit

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Herstellung und Charakterisierung neuartiger Kathodenmaterialien auf der Basis von nanostrukturiertem FeF2/C Komposit

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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Entwicklungen und Untersuchungen neuartiger Konversionskathodenmaterialien fĂŒr Li-Ionen SekundĂ€r- und PrimĂ€rbatterien. Die Synthese und die Analyse des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Kathodenmaterialsauf FeF2 / C – Basis wurden mit verschiedenen Charakterisierungsmethoden (TEM, EELS, SAED, EDX, REM, Raman – Spektroskopie, MĂ¶ĂŸbauer – Spektroskopie, IR – Spektroskopie) untersucht.Zur Messung der elektrochemischen Eigenschaften wurden galvanostatische Versuche unternommen. Das nanostrukturierte FeF2 / C - Kathodenmaterial fĂŒr SekundĂ€rbatterien besteht aus 3-9 nm großen FeF2 Partikeln, eingebettet in eine leitfĂ€higeGraphitmatrix. Dieses Material konnte ĂŒber eine relativ einfach durchzufĂŒhrende Umsetzung von Eisenpentacarbonyl mit Graphitfluorid synthetisiert werden, es zeigt fĂŒr Konversionsmaterialien sehr hohe KapazitĂ€ten und ReversibilitĂ€ten. Durch Variation der GraphitpartikelgrĂ¶ĂŸe und Nutzung unterschiedlich kugelgemahlener Graphitfluoride konnte die KapazitĂ€t und ReversibilitĂ€t des Materials beeinflusst und weiter verbessert werden (383 mAh/g bei 25 °C und nach 25 Zyklen).Es konnte ein Zusammenhang zwischen der Ordnung der Gitterstruktur der elektrisch leitenden Kohlenstoffmatrix und den elektrochemischen Eigenschaften des Kathodenmaterials festgestellt werden. ZusĂ€tzlich wurde der Synthesemechanismus erklĂ€rt, ein Austausch von Precursormaterialien untersucht (Graphitoxid, MolybdĂ€nhexacarbonyl, fluorierter Acetylenruß), sowie Graphitfluorid als Kathodenmaterial fĂŒr PrimĂ€rbatterien optimiert.

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Information

Publisher
Cuvillier Verlag
Year
2014
Print ISBN
9783954046072
eBook ISBN
9783736946071
Edition
1

Table of contents

  1. OriginalitÀtserklÀrung
  2. Inhaltsangabe
  3. Abstract
  4. Abstract
  5. List of publications
  6. 1. EinfĂŒhrung
  7. 2. Synthesen und experimentelle Grundlagen
  8. 3. Ergebnisse und Diskussionen
  9. 4. Analyse des Synthesemechanismus und Bestimmung der genauen Struktur des Aktivmaterials
  10. 5. ErgĂ€nzende und weiterfĂŒhrende Studien
  11. 6. Zusammenfassung
  12. AbkĂŒrzungstabelle
  13. 7. Quellenangaben
  14. Lebenslauf
  15. Danksagung