Neue Elektrolyte zur Steigerung der Energiedichte einer nicht-wässrigen Vanadium-Acetylacetonat-Redox-Flow-Batterie:
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Stuttgart
Fraunhofer Verlag
[2015]
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
DANKSAGUNG V
KURZFASSUNG VII
ABSTRACT IX
INHALTSVERZEICHNIS X
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XU
TABELLENVERZEICHNIS XVII
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XV1I1
FORMELZEICHEN XX
1. EINLEITUNG 1
1.1. REDOX-FLOW-BATTERIEN 3
1.1.1. WAESSRIGERFB 5
1.1.2. NICHT-WAESSRIGE RFB 6
1.2. LOESUNGSMITTELEIGENSCHAFTEN 10
1.3. SOLVATATION 11
1.4. SELEKTIVE SOLVATATION 13
1.5. ELEKTRONENTRANSFER NACH DER MARCUS-THEORIE 14
1.6. AUFGABENSTELLUNG 15
2. MESSMETHODEN UND VERSUCHSDURCHFIIHRUNG 17
2.1. CHEMIKALIEN 17
2.2. ELEKTROCHEMISCHE MESSMETHODEN 18
2.2.1. ZYKLISCHE VOLTAMMETRIE 18
2.2.2. ELEKTROCHEMISCHE IMPEDANZSPEKTROSKOPIE 21
2.2.3. LADE-/ENTLADEEXPERIMENTE 23
2.2.3.1. EFFIZIENZEN 23
2.2.3.2. LEISTUNG/LEISTUNGSDICHTE 24
2.3. EXPERIMENTELLE DURCHFUEHRUNG UND CHARAKTERISIERUNG 25
2.3.1. ZYKLISCHE VOLTAMMETRIE 25
2.3.2. BATTERIETESTS 26
2.3.2.1. BATTERIETESTSYSTEM 26
2.3.2.2. DURCHFUEHRUNG ELEKTROCHEMISCHE IMPEDANZSPEKTROSKOPIE 28
-X-
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INHALTSVERZEICHNIS
2.3.2.3. DURCHFUEHRUNG BATTERIETESTS 28
2.3.3. IR/ RAMAN-SPEKTROSKOPIE 29
2.3.4. RASTERELEKTRONENMIKROSKOP 29
2.3.5. LOESLICHKEIT 29
2.3.6. LEITFAEHIGKEIT 30
2.3.7. VISKOSITAET 30
3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION 31
3.1. EFFEKT UNTERSCHIEDLICHER LOESUNGSMITTEL AUF DAS V(ACAC
)3
SYSTEM 31
3.1.1. AUSWAHL DER LOESUNGSMITTEL 31
3.1.2. ZUSAMMENSETZUNG DER LOESUNGSMITTELGEMISCHE 33
3.2.3.2. LEITFAEHIGK EIT DER LOESUNGSMITTELGEMISCHE 42
3.1.3. ELEKTROCHEMISCHE CHARAKTERISIERUNG VON V(ACAC
)3
44
3.1.4. ELEKTROCHEMISCHE IMPEDANZSPEKTROSKOPIEMESSUNGEN SS
3.1.5. BATTERIETESTS 60
3.1.6. SCHLUSSFOLGERUNG ZUM KAPITEL 3.1 68
3.2. ANALYSE VERSCHIEDENER EINFLUSSFAKTOREN 71
3.2.1. EINFLUSS VON WASSER UND SAUERSTOFF. 71
3.2.2. NEBENREAKTION ZU VO(ACAC
)2
UND REGENERATION VON V(ACAC
)3
74
3.2.3. EINFLUSS VON TEMPERATUR 76
3.2.3.2. ELEKTROCHEMISCHE CHARAKTERISIERUNG BEI TIEFEN TEMPERATUREN 76
3.2.3.2. BATTERIETESTS BEI TIEFEN TEMPERATUREN 81
3.2.4. EINFLUSS VON LADE-/ENTLADESCHLUSSSPANNUNGEN 83
3.2.5. SCHLUSSFOLGERUNG ZUM KAPITEL 3.2 86
5. ZUSAMMENFASSUNG 88
6. AUSBLICK 90
7. LITERATURVERZEICHNIS 92
PUBLIKATIONSLISTE 103
ANHANG 104
A. GRUNDLEGENDE BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 104
B. ABBILDUNGEN 106
-XI- |
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Beschreibung