Verfügbarkeit: Alternative Anodenmaterialien für die Lithium-Schwefel-Batterie

Alternative Anodenmaterialien für die Lithium-Schwefel-Batterie:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Brückner, Jan 1987- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	2014
Schlagworte:	Anode Lithium-Schwefel-Batterie Spannungsreihe Hochschulschrift
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS I. EINLEITUNG UND MOTIVATION 1 II. THEORIE 4 1. GRUNDLAGEN ELEKTROCHEMISCHER ENERGIESPEICHERUNG 4 1.1. ELEKTROCHEMISCHE SPANNUNGSREIHE 5 1.2. ELEKTROCHEMISCHE ZELLE 5 1.3. DANIELL-ELEMENT UND NEMST-GLEICHUNG 6 1.4. UEBERSPANNUNGEN 8 1.5. BEGRIFFE UND EINHEITEN 9 1.5.1. ELEKTRISCHE ZELLE, BATTERIE UND AKKUMULATOR 9 1.5.2. SPANNUNG UND STROMSTAERKE 9 1.5.3. SPEZIFISCHE KAPAZITAET UND ENERGIE 10 1.5.4. LEISTUNG UND C-RATE 10 1.5.5. COULOMBEFFIZIENZ 11 2. CHARAKTERISIERUNGSMETHODEN 12 2.1. GALVANOSTATISCHE MESSUNGEN 12 2.2. CYCLOVOLTAMMETRIE 13 3. LITHIUMIONEN-BATTERIEN 13 3.1. PRINZIPIELLE FUNKTIONSWEISE 13 3.2. KATHODENMATERIAL 14 3.3. ANODENMATERIAL UND SEI-BILDUNG 17 3.3.1. GRAPHIT, SOFT CARBON UND HARD CARBON 19 3.3.2. SEI-BILDUNG 23 3.3.3. SILIZIUM 24 3.3.4. SILIZIUMNANOPARTIKEL, -NANODRAEHTE UND -DUENNSCHICHTEN 27 3.3.5. KONZEPT VON HOHLRAUM UND OPFERSCHICHTEN 29 3.3.6. ELEKTROLYTADDITIVE FUER SILIZIUMANODEN 32 4. DIE LITHIUM-SCHWEFEL-BATTERIE 33 4.1. KATHODENMATERIAL 37 4.2. ELEKTROLYT 38 4.3. LITHIUMANODE 40 4.4. STAND DER KOMMERZIALISIERUNG 41 4.5. ALTERNATIVE ANODEN 42 4.6. PRAELITHIIERUNG 42 4.7. HERAUSFORDERUNGEN DER LITHIUM-SCHWEFEL-BATTERIE 45 HTTP://D-NB.INFO/1065340672 INHALTSVERZEICHNIS II III. EXPERIMENTELLER TEIL UND METHODEN 46 1. VERWENDETE MATERIALIEN 46 2. VERWENDETE GERAETE 47 3. PROBENPRAEPARATION 47 3.1. SILIZIUM-/JA/D CARBON SYNTHESE 47 3.2. CARBONISIERUNG 48 3.3. SCHWEFELINFILTRATION 48 3.4. HERSTELLUNG ALGINATBINDER 48 3.5. ANODENPRAEPARATION 48 3.5.1. SBR BINDER FUER KOHLENSTOFFANODEN 48 3.5.2. ALGINATBINDER FUER SILIZIUMANODEN 49 3.5.3. SBR BINDER FUER SILIZIUMKOHLENSTOFFANODEN 49 3.5.4. VERARBEITUNG DER SCHLICKER IN GDL 49 3.6. KATHODENPRAEPARATION 50 3.7. ZELLHERSTELLUNG 50 3.8. KNOPFZELLTESTUNG 51 IV. ERGEBNISSE UND DISKUSSION 52 1. ANODENPARAMETER FUER HOCH-ENERGIEZELLEN 52 1.1. BENOETIGTE GRAVIMETRISCHE ANODENKAPAZITAET 55 1.2. BENOETIGTE FLAECHENKAPAZITAET 55 1.3. BENOETIGTE DICHTE 56 2. LITHIUMANODEN 56 2.1. DENDRITBILDUNG UND TROCKENLAUFEN 57 2.2. EINFLUSS VON ADDITIVEN AUF DIE ZYKLENSTABILITAET 58 2.3. EINFLUSS UNBEHANDELTER UND PRAELITHIIERTER LITHIUMANODE 61 3. KOHLENSTOFFANODEN FUER DIE LITHIUM-SCHWEFEL-BATTERIE 63 3.1. ERHOEHUNG DER FLAECHENKAPAZITAET 64 3.2. EINSATZ IN VOLLZELLEN 65 3.3. EINFLUSS VON ADDITIVEN AUF DIE ZYKLENSTABILITAET 68 INHALTSVERZEICHNIS IN 4. SILIZIUMANODEN 73 4.1. SBR-BINDER 74 4.2. NATRIUMALGINAT 75 4.2.1. EINFLUSS VON PARTIKELGROESSE 76 4.2.2. LIMITIERUNG DER LITHIIERUNGSTIEFE 77 4.2.3. ABHAENGIGKEIT VON PH-WERT UND ALGINAT KATION 78 4.3. ADDITIVE FUER SI-ANODEN IN DER LITHIUM-SCHWEFEL-BATTERIE 80 4.4. EINSATZ IN VOLLZELLEN 83 5. SI/C-HYBRIDSTRUKTUREN 84 5.1. HOHLRAUMKONZEPT MIT ALTERNATIVEN OPFERSCHICHTEN 85 5.1.1. SCHMELZINFILTRATION VON SCHWEFEL 86 5.2. INTEGRATION IN HARD CARBON 86 5.3. HOHE FLAECHENKAPAZITAET 91 5.4. EINFLUSS VON ADDITIVEN AUF SIHC ANODEN 92 5.5. EINSATZ IN VOLLZELLEN 93 6. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 94 7. AUSBLICK 96 V. ANHANG 98 1. HERLEITUNG DER GESAMTKAPAZITAET DES AKTIVMATERIALS 98 2. HERLEITUNG DER KAPAZITAET INKLUSIVE LITHIUMMASSE 98 3. HERLEITUNG DER KAPAZITAET INKLUSIVE ELEKTROLYTMASSE 99 4. ZUSAETZLICHE ABBILDUNGEN 100 VI. QUELLEN 104 VII. ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 115 VIII. EINHEITEN UND KONSTANTEN 116 IX. TABELLENVERZEICHNIS 117 X. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 117 XI. ERKLAERUNG 125
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