In-depth analysis of irreversible processes in lithium ion batteries
- In dieser Arbeit wurde das Auftreten von irreversiblen Ladeverlusten sowohl in konventionellen Graphitelektroden als auch in Kohlenstoffnanofasern (CNF) untersucht. So konnten u.a. die Ladeverluste in CNF durch Optimierung der Oberflächenchemie signifikant reduziert werden. Da die Verwendung von gewöhnlichen "Swagelok" Drei-Elektroden-Messzellen zu einer extremen Verzerrung der Impedanzspektren führt, wurde für weitergehende Untersuchungen eine neuartige Impedanzmesszelle mit koaxialer Referenzelektrode entwickelt. Finite Element Method (FEM) Simulationen bestätigen, dass diese Zellen zuverlässige Messungen bis zu einem Frequenzbereich von 50 kHz ermöglichen. Durch Entwicklung einer mehrlagigen Messzelle konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass aufgrund der Limitierung im Stofftransport während der Formierung der Solid-Electrolyte-Interphase (SEI) die Reduktion des Lösungsmittels sowie die Polymerisation von Additiven bevorzugt in den obersten Schichten der porösen Elektrode auftritt.
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| Author: | Stefan KlinkGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-38160 |
| Referee: | Wolfgang SchuhmannORCiDGND, Martin MuhlerORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2013/07/25 |
| Date of first Publication: | 2013/07/25 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie und Biochemie |
| Date of final exam: | 2013/05/07 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
| GND-Keyword: | Elektrochemie; Lithium-Ionen-Akkumulator; Impedanzspektroskopie; Irreversibler Prozess; Graphit |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Analytische Chemie - Elektroanalytik & Sensorik |
| Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie, Kristallographie, Mineralogie |
| faculties: | Fakultät für Chemie und Biochemie |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
