KIP-Veröffentlichungen

In der vorliegenden Arbeit werden Verbindungen des Typs LiCoxZn1-xPO4 und Verbundmaterialien aus mehrwandigen Kohlenstonanoröhren und Konversions- bzw. Legierungsmaterialien untersucht. Diese wurden auf ihre Eignung als Anoden- bzw. Kathodenmaterial mithilfe zyklovoltammetrischen Messungen und galvanostatischer Zyklierung geprüft.
Die neue Struktur LiCoxZn1-xPO4 tetra wurde untersucht und mit der bekannten olivinartigen Struktur verglichen. Dabei zeigt die olivinartige eine deutlich höhere elektrochemische Aktivität. Mit Co3O4 dekorierte Kohlenstonanoröhren sind elektrochemisch aktiv. Die Konversionsreaktion des Co3O4 lässt sich elektrochemisch nachweisen, wobei die spezifische Kapazität diejenige eines mechanisch gemischten Materials aus Co3O4 und Kohlenstoffnanoröhren übertrit. Die Eigenschaften von zwei weiteren Verbundmaterialien, mehrwandigen Kohlenstonanoröhren gefüllt mit Zinn und mehrwandigen Kohlenstoffanoröhren gefüllt mit Germanium, wurden im Vergleich zu leeren Kohlenstoffnanoröhren untersucht. Dabei zeigt sich zwar eine gesteigerte elektrochemische Kapazität, jedoch auch eine geringe Zyklenstabilität.

This thesis analyses chemical compounds of the type LiCoxZn1-xPO4 and composite materials of multi-walled carbon nanotubes as well as conversion and alloy materials. All materials were examined for their suitability as anode or cathode material. The investigation was done by means of cyclic voltammetry and galvanostatic cycling. Furthermore, the new structure of LiCoxZn1-xPO4
tetra was examined and compared with the structure of the olivine type that was already known. In doing so, the olivine type shows a considerably higher electrochemical activity when compared to the other chemical compound. This work also shows that carbon nanotubes decorated by Co3O4 are electrochemically active. The conversion reaction of Co3O4 can be veried with electrochemical measurements. In this case, the specic capacity surpasses the capacity of a mechanically mixed material. Moreover, the characteristics of two further composite materials, namely multiwalled carbon nanotubes lled with either germanium or tin, were analysed and compared with the characteristics of empty carbon nanotubes. There is an increased electrochemical capacity, however, the cycle stability is low.