Solid State Lithium Batterien mit organischen Kathoden : Herstellung und Charakterisierung von Feststoff-Dünnschichtbatterien

Precht, Ruben (2017)
Solid State Lithium Batterien mit organischen Kathoden : Herstellung und Charakterisierung von Feststoff-Dünnschichtbatterien.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

URL / URN: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/6594

Kurzbeschreibung (Abstract)

In der vorliegenden Arbeit wird 7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethan (TCNQ) als organisches Modell-Elektrodenmaterial in Lithium-Ionen-Feststoffbatterien untersucht. Mit TCNQ, dem Feststoffelektrolyt LiPON und dem Elektrodenmaterial Lithiumcobaltoxid wird in einer Vakuumdepositionsanlage eine „All-Solid-State“-Modellzelle entwickelt. Mithilfe dieser Modellzelle werden dünne aufgedampfte TCNQ-Schichten elektrochemisch charakterisiert. Mittels der oberflächensensitiven Photoelektronenspektroskopie (XPS/UPS) wurde in Modellexperimenten die Einlagerung von Lithium und Natrium in TCNQ durch schrittweises Aufdampfen auf eine TCNQ-Schicht nähergehend betrachtet. Daneben wurden die Einzelschichten und Grenzflächen der Halbzelle LiPON-TCNQ-Gold hinsichtlich chemischer und elektronischer Änderungen analysiert und das Banddiagramm einer vollständigen Modellzelle konstruiert. In einem In-Situ-Experiment wurden elektrochemische Messungen und XPS kombiniert. Dabei wurde eine Dünnschichtbatterie innerhalb der XPS elektrochemisch zykliert und gleichzeitig die Änderungen in den XPS-Spektren des TCNQs beobachtet.

Typ des Eintrags:

Dissertation

Erschienen:

2017

Autor(en):

Precht, Ruben

Art des Eintrags:

Erstveröffentlichung

Titel:

Solid State Lithium Batterien mit organischen Kathoden : Herstellung und Charakterisierung von Feststoff-Dünnschichtbatterien

Sprache:

Deutsch

Referenten:

Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram ; Hahn, Prof. Dr. Horst

Publikationsjahr:

2017

Ort:

Darmstadt

Datum der mündlichen Prüfung:

10 Juli 2017

URL / URN:

http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/6594

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

In this thesis 7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane (TCNQ) is investigated as a model electrode material for all-solid-state Lithium ion batteries. Under vacuum conditions TCNQ, the solid electrolyte material LiPON and Lithiumcobaltoxide were combined to an all-solid-state model cell. In these cells thin PVD-deposited films of TCNQ were characterized electrochemically. The intercalation of Lithium and Sodium into TCNQ was performed in model experiments. Using surface sensitive photoelectron spectroscopy (XPS/UPS) the stepwise deposition of the alkali onto TCNQ was monitored. Furthermore XPS was used to characterize the layer materials and interfaces in a half-cell consisting of LiPON, TCNQ and gold for chemical and electronic changes. The results were assembled to construct a band diagram of a complete model cell. Electrochemical measurements and XPS analysis were combined in a simultaneous in-situ experiment. Changes of the XPS-spectra were monitored depending on the state of electrochemical cycling.

Englisch

URN:

urn:nbn:de:tuda-tuprints-65941

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC):

600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften

Hinterlegungsdatum:

23 Jul 2017 19:56

Letzte Änderung:

23 Jul 2017 19:56

PPN: