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Elektrochemische Charakterisierung von Elektrolyten und Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien - Entwicklung einer neuen Messmethode für elektrochemische Untersuchungen an Elektroden mit der EQCM

URN to cite this document: urn:nbn:de:bvb:355-epub-187579

Moosbauer, Dominik Johann (2011) Elektrochemische Charakterisierung von Elektrolyten und Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien - Entwicklung einer neuen Messmethode für elektrochemische Untersuchungen an Elektroden mit der EQCM. PhD, Universität Regensburg

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Abstract (German)

In dieser Arbeit wurden die Leitfähigkeiten von vier unterschiedlichen Salzen, LiPF6, LiBF4, LiDFOB und LiBOB in dem Lösemittelgemisch EC/DEC (3/7) untersucht.
Des Weiteren wurde der Einfluss von acht Ionischen Flüssigkeiten (ILs) als Additive für Lithium-Elektrolyte auf die elektrochemische Stabilität und die Leitfähigkeit studiert. Die untersuchten Salze waren LiPF6 und LiDFOB. Die Leitfähigkeitsmessungen wurden in einem Temperaturbereich von (238,15 bis 333,15) K durchgeführt. Die elektrochemischen Stabilitäten der Elektrolyte fanden an Aluminium statt.
Mit einer an der Arbeitsgruppe entwickelten neuen Methode wurden zudem die Salzlöslichkeiten von LiBF4 und LiDFOB in EC/DEC (3/7) mit der Quarzmikrowaage (QCM) bestimmt.
Weiterhin wurden neue Methoden entwickelt, um mit der elektrochemischen Quarzmikrowaage (EQCM) Untersuchungen an Elektrodenkomponenten durchführen zu können. Zunächst wurden Korrosions- bzw. Passivierungsmessungen an Aluminium durchgeführt und die Massen der beteiligten Komponenten mit Hilfe der EQCM abgeschätzt. Danach wurde auch Aktivmaterialien von Kathoden, in dieser Arbeit Lithiumeisenphosphat (LiFePO4), mit der EQCM untersucht.

Translation of the abstract (English)

In this work the conductivities of four different lithium salts, LiPF6, LiBF4, LiDFOB, and LiBOB in the solvent mixture EC/DEC (3/7) were investigated.
Furthermore, the influence of eight ionic liquids (ILs) as additives on the conductivity and electrochemical stability of lithium salt-based electrolytes was studied. The investigated salts were the well-known lithium LiPF6 and LiDFOB. Conductivity studies were performed over the temperature range (238.15 to 333.15) K. The electrochemical stabilities of the solutions were determined at aluminum electrodes.
The salt solubility of LiBF4 and LiDFOB in EC/DEC (3/7) was measured with the quartz crystal microbalance (QCM), a method developed in our group.
Moreover, a method to investigate interactions between the electrolyte and electrode components with the electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) was developed. First, investigations of corrosion and passivation effects on aluminum with different lithium salts were performed and masses of deposited products estimated. Therefore, the quartzes were specially prepared with foils. Active materials of cathodes, in this work lithium iron phosphate (LiFePO4), were also investigated with the EQCM by a new method.

Item Type:Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Referee:Prof. Dr. Heiner J. Gores
Date of exam:17 December 2010
Institutions: Chemistry and Pharmacy > Institut für Physikalische und Theoretische Chemie > Chair of Chemistry VI - Physical Chemistry (Solution Chemistry) > PD Dr. Heiner Jakob Gores
Interdisciplinary subject network:Not selected
Keywords:EQCM, Lithium-Ionen-Batterien, Elektrolyte, Ionische Flüssigkeiten
Subjects:500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:Published
Refereed:Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:Yes
Owner:Universitätsbibliothek Regensburg
Deposited On:04 Jan 2011 11:09
Last Modified:21 Jul 2011 00:42
Item ID:18757
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