NULL<\/p>\n
Die Lithium-Ionen-Technologie ist die zur Zeit ausgereifteste Energiespeichertechnologie, die allerdings mit hohen Kosten einhergeht und an begrenzte Ressourcen von Lithium und Metalloxiden gebunden ist. Aus diesem Grund ist die Verwendung anderer Metallanodenmaterialien, wie z.B. Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und Aluminium, die h\u00e4ufiger als Lithium vorkommen, attraktiv. Neben den Kosten k\u00f6nnte in solchen Zellen die Sicherheit erh\u00f6ht sein, da bei der Abscheidung von Magnesium-\/Aluminiumionen auf der Metalloberfl\u00e4che keine Dendritenbildung auftritt, die zu einem thermischen Durchgehen oder sogar zu einem Brand in Li-Ionen-Batterien f\u00fchren kann.<\/p>\n
Die meisten der bekannten Metalloxide als Kathodenmaterial in Lithiumionenbatterien sind f\u00fcr Batterien basierend auf multivalenten Ionen nicht geeignet. Die (De-)Interkalation multivalenter Ionen in diesen Metalloxiden ist aufgrund des hohen Polarisationsverm\u00f6gens der Kationen schwierig, was zu einer langsamen Kinetik und zu kurzen Lebensdauern f\u00fchrt. Organische Kathodenmaterialien stellen eine attraktive Alternative dar. Die vielf\u00e4ltigen M\u00f6glichkeiten im Design organischer Verbindungen erm\u00f6glichen eine breite Vielfalt an intrinsischen strukturellen, elektrochemischen und mechanischen Eigenschaften. Die Redoxeigenschaften organischer Verbindungen k\u00f6nnen leicht durch Einbau von funktionellen Gruppen moduliert werden, wodurch die Batteriezellspannung angepasst werden kann. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen organische Verbindungen aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, sind potenziell sicherer und leichter zu recyceln als Metalloxide aus herk\u00f6mmlichen Batterien.<\/p>\n
Das Hauptziel dieses Dissertationsprojekts ist die Entwicklung Magnesium- und Aluminium-organischer Batterien. Hierzu werden neuartige aliphatischer Polymere als Kathodenmaterialien synthetisiert und in Batterien gegen Magnesium (und Aluminium) als Anode untersucht werden. Das Forschungsvorhaben setzt sich deshalb zum einen aus der Synthese und Charakterisierung und zum anderen aus der elektrochemischen Untersuchung der hergestellten Polymere in Batteriezellen zusammen. Die verschiedene Polymere werden durch radikalische Polymerisation synthetisiert und mittels unterschiedlicher Methoden (z.B. NMR-Spektroskopie, Massenspektrometrie, TGA, DSC, GPC) analysiert und charakterisiert werden. Die elektrochemischen Eigenschaften werden mittels Cyclovoltammetrie untersucht werden. Polymere, die vielsprechende elektrochemische Aktivit\u00e4t zeigen, werden als aktives Material in Batteriezellen gegen Magnesium (und Aluminium) als Anode verwendet werden. Abschlie\u00dfend wird die Zusammensetzung der Zelle (Aktivmaterial, Elektrolyt, Additive, Bindemittel) optimiert werden, um leistungsstarke und langlebige Batteriezellen zu erhalten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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