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Charakterisierung von Graphitelektroden für Lithium-Ionen-Akkumulatoren mittels OsO₄ Exposition, XPS und REM

Pfaffmann, Lukas Alexander

Abstract:

Graphitelektroden sind immer noch fester Bestandteil von kommerziellen Lithium-Ionen-Akku-mulatoren. In der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungsmethoden für die Charakterisierung von Graphitelektroden adaptiert und weiterentwickelt. So wurde die Auswirkung einer OsO₄ Expo-nierung auf Batteriematerialien und auf zyklierte Graphitelektroden systematisch mit der Röntgen-photo-elektronenspektroskopie (XPS) sowie der Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht. So konnte mit der OsO₄ Exposition ein kontrastverstärkendes Verfahren für die Rasterelektronenmikro-skopie entwickelt werden, mit dem die elektrochemisch aktive Oberfläche von kohlenstoffbasierten Elektroden abgebildet und berechnet werden kann. ... mehr

Abstract (englisch):

Graphite electrodes are still a part of commercial lithium-ion batteries. In this work, investigation methods were adapted and further developed to characterize graphite electrodes. Thus the effect of an OsO₄ exposure on battery materials and on cycled graphite electrodes was systematically investi-gated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscopy. A mechanism is developed that uses the OsO₄ exposure to enhance the image contrast for scanning electron mi-crographs and to display and calculate the electrochemically active surface area of carbon-based electrodes. ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000080180
Veröffentlicht am 13.02.2018
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Laboratorium für Elektronenmikroskopie (LEM)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsjahr 2018
Sprache Deutsch
Identifikator urn:nbn:de:swb:90-801805
KITopen-ID: 1000080180
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang V, 248 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Physik (PHYSIK)
Institut Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Prüfungsdatum 03.11.2017
Schlagwörter Graphitelektroden, Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Rasterelektronenmikroskopie, Photoelektronen-Spektroskopie, osmium tetroxide staining
Referent/Betreuer Ehrenberg, H.
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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