- AutorIn
- Robert Adam
- Titel
- Phasenumwandlungen und Änderungen der Mikrostruktur in Konversionselektroden für Lithium-Ionen-Batterien basierend auf 3d-Übergangsmetalloxiden
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-755407
- Schriftenreihe
- Freiberger Forschungshefte
- Bandnummer
- B 394
- Erstveröffentlichung
- 2021
- Datum der Einreichung
- 13.10.2020
- Datum der Verteidigung
- 12.02.2021
- ISBN
- 978-3-86012-659-2
- Abstract (DE)
- Die untersuchten Ausgangsmaterialien α-Fe2U3, ɣ-Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO sowie CuO eignen sich durch ihre hohe theoretische spezifische Kapazität als Elektrodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien. Die zugrundeliegenden Mechanismen zur Speicherung der Li-Ionen konnten mit allen Phasenumwandlungen und der Bildung von Zwischenprodukten im ersten Reduktionsschritt beschrieben werden. In Abhängigkeit von der Kristallstruktur der Ausgangsmaterialien und den Reaktionsgeschwindigkeiten konnten der Gesamtreaktion die einzelnen Mechanismen Interkalation von Li-Ionen, Substitution von Kationen in der Kristallstruktur und Konversionsmechanismus zugeordnet werden. Auf Grund des gemeinsamen kubisch flächenzentrierten Sauerstoffuntergitters der Ausgangsmaterialien und Zwischenprodukte zeigen sich für die Materialsysteme Fe-O, Co-O und Ni-O Orientierungsbeziehungen zwischen den Kristalliten des Ausgangsoxids, des lithiierten Metalloxids und der Li2O-Matrix. Im Gegensatz dazu sind die auf der CuO-Phase basierenden Kristallite regellos orientiert und zeigen eine höhere Zyklenstabilität. Die Orientierungsbeziehung zwischen den lithiierten Metalloxiden und der Li2O-Matrix hindert dagegen den Austausch der Li-Ionen, beeinträchtigt die Zyklenstabilität und trägt so zu einer schnelleren Alterung der Elektrode bei.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Mikrostruktur, Lithium-Ionen-Batterien, Konversionsmechanismus, Interkalationsmechanismus, 3d-Übergangsmetalloxide
- Freie Schlagwörter (EN)
- microstructure, lithium ion batteries, conversion reaction, intercalation reaction, transition metal oxide
- Klassifikation (DDC)
- 620
- Normschlagwörter (GND)
- Lithium-Ionen-Akkumulator
- Interkalation
- Übergangsmetalloxide
- Elektrode
- Phasenumwandlung
- Mikrostruktur
- GutachterIn
- Prof. Dr. rer. nat. habil. David Rafaja
- Prof. Dr. rer. nat. Helmut Ehrenberg
- BetreuerIn Hochschule / Universität
- Prof. Dr. rer. nat. habil. David Rafaja
- Verlag
- TU Bergakademie Freiberg, Freiberg
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- TU Bergakademie Freiberg, Freiberg
- Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:105-qucosa2-755407
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 27.07.2021
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis