Elektrochemische Energiespeicher sind ein essentieller Bestandteil einer transformierten und nachhaltigen Energiewirtschaft. Die Elektromobilit\u00e4t kann vor allem in Ballungsr\u00e4umen zu erheblichen Einsparungen der Schadstoffemissionen f\u00fchren und dabei gleichsam energieeffizienter sein. Zur Steigerung von Energiedichten, verbesserter Sicherheit und nachhaltigerer Ressourcenwahl dienen neue Batteriekonzepte wie Lithium-Schwefel Batterien. In diesem Zuge ist aber auch der Ersatz der kommerziellen Fl\u00fcssigelektrolyte relevant, was unter anderem mit Polymer-Feststoffbatterien erreicht werden kann.<\/p>\n
Der erste Teil der Promotion besch\u00e4ftigt sich mit der rapiden Kapazit\u00e4tsabnahme von Lithium-Schwefel Batterien. Die Abnahme wird meist durch das Abwandern von Intermediaten von der Schwefel-Kathode hin zur Anode bedingt. Durch kovalente Verkn\u00fcpfung von Schwefel an Ankermolek\u00fcle, hier Polythiophene mit funktionellen Seitenketten, soll die Abwanderung verlangsamt werden und eine deutlich erh\u00f6hte Lebensdauer erreicht werden.<\/p>\n
Im zweiten Teil der Promotion wurden in Teilprojekten verschiedene Polymer-Feststoffelektrolyte auf Anwendbarkeit, Leistungsf\u00e4higkeit und Langlebigkeit untersucht. Dabei werden in Teilprojekten verschiedene Aspekte von Polymer-Feststoffelektrolyten beleuchtet.<\/p>\n
Die erste Fragestellung besch\u00e4ftigt sich mit verschiedenen Polymerarchitekturen und unterschiedlichen funktionellen Gruppen, wobei einerseits Polyester- und andererseits Polyether-basierte Materialien untersucht werden. Dabei soll die Auswirkung der chemischen Struktur und Koordination zwischen Polymer und Lithium-Ionen untersucht werden. Vor allem in Polyester-basierten Materialien kann die verminderte Bindungsst\u00e4rke zu einem effizienteren Ionentransport beitragen.<\/p>\n
Die zweite Forschungsfrage stellt sich der Herausforderung, wie f\u00fcr eine hohe ionische Leitf\u00e4higkeit n\u00f6tigen weichen Materialien ausreichend mechanisch verst\u00e4rkt werden k\u00f6nnen, um langlebige und stabile Elektrolyte zu erm\u00f6glichen. Dabei sollen verschiedene Methoden zur mechanischen Verst\u00e4rkung angewendet und verglichen werden: F\u00fcllen (Zusatz von Nanopartikeln), Blenden (Mischen verschiedener Polymere), Copolymerisation (synthetischer Ansatz verschiedene Eigenschaften in einem Material zu vereinigen) und Vernetzung (Schaffung von Verkn\u00fcpfungspunkten).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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