Holdings: Lösemittelfreie Prozesstechnologie und Morphologie von Komponenten für Feststoff- Lithium-Ionen-Zellen

Lösemittelfreie Prozesstechnologie und Morphologie von Komponenten für Feststoff- Lithium-Ionen-Zellen:

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Bibliographic Details
Main Author:	Gräbe, Heiko (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Göttingen sierke Verlag 2019
Edition:	1. Auflage
Series:	IPAT-Schriftenreihe 33
Subjects:	Lithium-Ionen-Akkumulator Herstellung Batterieseparator Beschichten Elektrode Festelektrolyt Feststoffbatterie Kalandrieren Lithium-Ionen Batterie Lithium-Ionen Zellen Lithiumanode Lösemittelfreie Beschichtung Mischprozess Polyethylenoxid Polymerelektrolyt Polymerkathode Trocknung Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XI, 177, viii Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm, 270 g
ISBN:	9783965480452 3965480456

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS X 1 EINLEITUNG 1 1.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................ 1 1.2 ZIELSETZUNG ............................................................................................ 2 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK 4 2.1 LITHIUM-IONEN-BATTERIEN ....................................................................... 4 2.1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE EINER FESTSTOFF-LITHIUM-IONEN- SEKUNDAERBATTERIE ....................................................................... 4 2.1.2 FESTSTOFFELEKTROLYT- UND KATHODENMATERIALIEN ......................... 6 2.1.2.1 AKTIVMATERIALIEN ....................................................... 6 2.1.2.2 ELEKTROLYTMATERIALIEN ................................................. 8 2.1.3 IONENLEITUNG IM POLYMERELEKTROLYTEN ..................................... 9 2.1.4 ELEKTRONENLEITUNG IN DER POLYMERBASIERTEN KATHODE ............ 12 2.2 LOESEMITTELBASIERTE HERSTELLUNG VON POLYMERSEPARATOREN UND POLY MERBASIERTEN KATHODEN 13 2.3 WECHSELWIRKUNGEN VON PARTIKELN .......................................................... 16 2.3.1 VAN-DER-WAALS-KRAEFTE ................................................................. 16 2.3.2 WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNGEN ................................................. 19 2.3.3 HYDROPHILE UND HYDROPHOBE WECHSELWIRKUNGEN .................. 20 3 MATERIALIEN UND METHODEN 22 3.1 VERSUCHSMATERIALIEN ................................................................................ 22 3.1.1 POLYETHYLENOXID .......................................................................... 23 3.1.2 LITLIIUMBIS (TRIFLUOROMETHANESULFONYL) IMIDE ............................ 24 3.1.3 SILIZIUMDIOXID ............................................................................. 25 3.1.4 LITHIUMEISENPHOSPHAT ............................................................. 28 3.1.5 LEIT RUSS ......................................................................................... 30 3.1.5.1 TIMCAL* - C-NERGY SUPER 065 ............................ 30 3.1.5.2 AKZONOBEL - KETJENBLACK EC-600JD ..................... 31 3.2 HERSTELLUNG VON POLYMEREN SEPARATOREN UND KATHODEN .................... 32 3.2.1 PROZESSROUTEN ............................................................................. 32 3.2.1.1 HERSTELLUNG VON POLYMERSEPARATOREN ..................... 32 3.2.1.2 HERSTELLUNG VON POLYMERBASIERTEN KATHODEN .... 34 3.2.2 VERSUCHSGERAETE .......................................................................... 36 3.2.2.1 DUALE ASYMMETRISCHE ZENTRIFUGE - SPEEDMIXER* . . 36 VII S.2.2.2 KALANDER GKL 400 MS .............................................. 37 3.3 CHARAKTERISIERUNGSMETHODEN ................................................................. 38 3.3.1 CHARAKTERISIERUNGSMETHODEN DER AUSGANGSSTOFFE ................... 38 3.3.1.1 KARL-FISCHER-TITRATION ............................................... 38 3.3.1.2 ADSORPTIONS-BET ........................................................ 41 3.3.2 CHARAKTERISIERUNGSMETHODEN SEPARATOR UND KATHODE .... 43 3.3.2.1 IMPEDANZSPEKTROSKOPIE ............................................... 43 3.3.2.2 TRANSFER-LAENGEN-METHODE ......................................... 45 3.3.2.3 ELEKTROCHEMISCHE TESTS ............................................... 47 3.3.2.4 RAMAN-SPEKTROSKOPIE ............................................... 49 3.3.2.5 GEL-PERMEATIONS-CHROMATOGRAPHIE ......................... 50 3.3.2.6 DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE - DSC ................. 51 3.3.2.7 TOPOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN MITTELS RASTERELEK TRONENMIKROSKOPIE 52 3.4 TROCKENBESCHICHTUNG VON PARTIKELN ..................................................... 55 4 OPTIMIERTE LOESEMITTELFREIE HERSTELLUNG VON POLYMERSEPARATOREN 58 4.1 EINFLUSS DES MISCHADDITIVS SILIZIUMDIOXID ........................................... 63 4.1.1 MORPHOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN .............................................. 64 4.1.1.1 ELEKTROLYTPARTIKEL ........................................................ 64 4.1.1.2 ELEKTROLYTSCHICHT ........................................................ 72 4.1.2 SPEKTROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN ........................................... 76 4.1.3 THERMISCHE UNTERSUCHUNGEN .................................................... 82 4.1.4 IONISCHE LEITFAEHIGKEIT IN ABHAENGIGKEIT DER SIO2-ZUGABE ... 85 4.2 EINFLUSS UNTERSCHIEDLICHER PEO-PARTIKELGROESSEN .................................. 87 4.3 EINFLUSS DER RESTFEUCHTIGKEIT ................................................................. 94 4.3.1 BESTIMMUNG DER RESTFEUCHTIGKEIT - METHODENENTWICKLUNG . . 95 4.3.2 TROCKNUNGSVERHALTEN PEO ........................................................ 97 4.3.2.1 TROCKNUNGSVERLAUF IN ABHAENGIGKEIT DER AUSTAUSCH FLAECHE ............................................................................. 100 4.3.2.2 TROCKNUNG IN ABHAENGIGKEIT DER RELATIVEN LUFTFEUCH TIGKEIT ............................................................................. 101 4.3.2.3 BESTIMMUNG DER TROCKNUNGSKINETIK DER PEO-PUL- VERSCHUETTUNG ................................................................. 103 4.3.2.4 TROCKNUNG MITTELS VAKUUMOFEN .................................. 110 4.3.3 TROCKNUNGSVERHALTEN LITFSI ....................................................... 113 4.3.3.1 TROCKNUNGSVERLAUF IN ABHAENGIGKEIT DER AUSTAUSCH FLAECHE ............................................................................. 115 4.3.3.2 TROCKNUNG IN ABHAENGIGKEIT DER RELATIVEN LUFTFEUCH TIGKEIT ............................................................................. 117 4.3.3.3 TROCKNUNGSKINETIK DER LITFSI-PULVERSCHUETTUNG . . 118 4.3.3.4 TROCKNUNG MITTELS VAKUUMOFEN .................................. 119 4.3.4 WIRKUNG DER RESTFEUCHTIGKEIT .................................................... 121 4.4 ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................... 126 VIII 5 OPTIMIERTE LOESEMITTELFREIE HERSTELLUNG VON POLYMERBASIERTEN KATHODENL28 5.1 LOESEMITTELFREIE HERSTELLUNG VON POLYMERBASIERTEN KATHODEN ............ 128 5.2 BERECHNUNG DER RUSS-PARTIKELBESCHICHTUNG IN ABHAENGIGKEIT DER HOST PARTIKELGROESSE ............................................................................................ 131 5.3 EINFLUSS UNTERSCHIEDLICHER LEIT RUSSE .......................................................... 134 5.3.1 UNTERSCHIEDE IN DER PARTIKEL- UND ELEKTRODENMORPHOLOGIE . . 135 5.3.2 UNTERSCHIEDE IN DEN ELEKTRISCHEN UND ELEKTROCHEMISCHEN EI GENSCHAFTEN ................................................................................... 142 5.4 EINFLUSS UNTERSCHIEDLICHER PEO-HOSTPARTIKELGROESSEN ............................... 145 5.5 ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................... 149 6 FAZIT 150 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 153 TABELLENVERZEICHNIS 162 LITERATURVERZEICHNIS 163 A ANHANG I A.L PEO-TROCKNUNG MITTELS MIKROWELLENSTRAHLUNG .................................. I A.2 FEUCHTIGKEITSAUFNAHME DES LEITSALZES IN ABHAENGIGKEIT DER RELATIVEN LUFTFEUCHTIGKEIT ...................................................................................... III A. 3 EINFLUSS UNTERSCHIEDLICHER PEO-HOSTPARTIKELGROESSEN ............................ IV B PUBLIKATIONEN UND KONFERENZBEITRAEGE VI B. L REFERIERTE VEROEFFENTLICHUNGEN ................................................................. VI B.2 POSTERBEITRAEGE ......................................................................................... VI B.3 VORTRAEGE .................................................................................................. VII B.4 OFFENGELEGTE PATENTE ............................................................................. VII C STUDENTISCHE ARBEITEN VIII IX
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