Synthesis of Novel Solid Polymer Electrolytes in Graft Copolymer Architecture<\/p>\n
Der zunehmende Anteil von elektrischer Energie am Prim\u00c3\u00a4renergiemix erfolgt in erster Linie durch zeitlich und \u00c3\u00b6rtlich stark fluktuierende, erneuerbare Energietr\u00c3\u00a4ger wie Wind und Solar. Dies macht die Erforschung und Weiterentwicklung elektrischer Energiespeichersysteme (Batterien bzw. Akkumulatoren) unabdingbar. Zus\u00c3\u00a4tzlich werden f\u00c3\u00bcr den Einsatz in Elektroautos Batterien mit hoher Leistungsdichte und Kapazit\u00c3\u00a4t ben\u00c3\u00b6tigt, die dar\u00c3\u00bcber hinaus h\u00c3\u00b6chsten Sicherheitsanspr\u00c3\u00bcchen gerecht werden m\u00c3\u00bcssen. Um noch signifikante Steigerungen in der Kapazit\u00c3\u00a4t sowie der Arbeitsspannung von neuartigen Akkumulatoren zu erreichen, m\u00c3\u00bcssen andere Elektrodenmaterialien (wie z.B. reine Lithium-Metall-Anoden) eingesetzt werden. Dies wiederum setzt die Entwicklung geeigneter Elektrolyt-Materialien mit hochkomplexem Anforderungsprofil voraus: Ausreichende ionische Leitf\u00c3\u00a4higkeit bereits bei niedrigen Temperaturen, mechanische Stabilit\u00c3\u00a4t zur Unterdr\u00c3\u00bcckung unerw\u00c3\u00bcnschten Dendrit-Wachstums an den Elektroden sowie m\u00c3\u00b6glichst geringe Flamm- und Brennbarkeit sind dabei besonders wichtige Kriterien. In der hier vorgestellten Dissertationsarbeit wurde bis jetzt eine neuartige und \u00c3\u00a4u\u00c3\u0178erst vielseitige Syntheseplattform f\u00c3\u00bcr feste Polymerelektrolyte entwickelt: Zun\u00c3\u00a4chst wird Glycidylpropargylether (GPE) anionisch-ring\u00c3\u00b6ffnend unter vollst\u00c3\u00a4ndigem Erhalt der Alkin-Gruppe polymerisiert (Schema 1). Dieses Polymer P(GPE) ist mittels Click-Chemie monomer-analog mit azid-funktionalisierten Substituenten umsetzbar: Durch die Verwendung von LiTFSI-N3 (Schema 1, gr\u00c3\u00bcn) wird das Lithium-Salz direkt mit der Polymer-Matrix verbunden, anstatt es sp\u00c3\u00a4ter einzumischen. Zus\u00c3\u00a4tzlich wird das delokalisierte TFSI-Anion direkt kovalent in das Polymer-R\u00c3\u00bcckgrat eingebaut, wodurch es \u00c3\u00b6rtlich fixiert wird und selbst nicht mehr an der Ionenleitf\u00c3\u00a4higkeit teilnehmen kann. Durch den Einbau von zus\u00c3\u00a4tzlichen Triethylenglycol-Einheiten (Schema 1, blau) kann der Anteil ionenleitender Spezies pro Lithium-Kation erh\u00c3\u00b6ht werden. Die zus\u00c3\u00a4tzlich verwendeten Benzyl-Einheiten (Schema 1, rot) erh\u00c3\u00b6hen als Aromaten die mechanische Stabilit\u00c3\u00a4t des Materials. Durch die gezielte Einstellung der drei verschiedenen Reaktanten kann gezielt ein Elektrolyt-Material mit den gew\u00c3\u00bcnschten mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften hergestellt werden. Die so hergestellten P[GPE-(EG3-ran-Bn-ran-LiTFSI)] Elektrolyte wurden elektrochemisch charakterisiert, indem die temperaturabh\u00c3\u00a4ngige ionische Leitf\u00c3\u00a4higkeit, die Lithium-Transportzahl sowie die elektrochemische Stabilit\u00c3\u00a4t mit geeigneten Methoden gemessen wurde.<\/p>\n
Schema 1.<\/strong> Polymerisation von GPE zu P(GPE) und anschlie\u00c3\u0178ende Funktionalisierung mittels CuAAC-Click-Chemie. Quelle: Krimalowski, A.; Thelakkat, M. Sequential Co-Click Reactions with Poly(glycidyl propargyl ether) toward Single-Ion Conducting Electrolytes. Macromolecules<\/em> 2019<\/strong>, 52<\/em> (11), 4042\u00e2\u20ac\u201c4051.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Synthesis of Novel Solid Polymer Electrolytes in Graft Copolymer Architecture Der zunehmende Anteil von elektrischer Energie am Prim\u00c3\u00a4renergiemix erfolgt in erster Linie durch zeitlich und \u00c3\u00b6rtlich stark fluktuierende, erneuerbare Energietr\u00c3\u00a4ger wie Wind und Solar. Dies macht die Erforschung und Weiterentwicklung elektrischer Energiespeichersysteme (Batterien bzw. Akkumulatoren) unabdingbar. Zus\u00c3\u00a4tzlich werden f\u00c3\u00bcr den Einsatz in Elektroautos Batterien mit […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52433","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20017\/483","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Krimalowski","dbu_stipendiaten_vorname":"Alexander","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2017-10-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2020-09-30 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Universit\u00c3\u00a4t Bayreuth
Makromolekulare Chemie 1
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