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Darstellung und Transporteigenschaften von ungeordneten Li-Ionenleitern

Leitung:Prof. Binnewies & Prof. Behrens
Laufzeit:3 Jahre
Förderung durch:DFG FOR 1277
Bild Darstellung und Transporteigenschaften von ungeordneten Li-Ionenleitern

Ziele: Untersuchung des Einflusses von Syntheseparametern und Zusammensetzung auf die Transporteigenschaften von ungeordneten Li-Verbindungen, die durch Gasphasensynthesen (CVS) hergestellt und durch Druckbehandlung modifiziert werden. Systeme: Li/Al/Si/O, Li/Al/Ti/O, Li/Al/Si/Ti/O, Li/Nb/O und Li/Ta/O

Methodik: Die Gasphasensynthese (CVS) ermöglicht die Herstellung von metastabilen Verbindungen mit Zusammensetzungen, die mithilfe üblicher Verfahren nicht erhältlich sind. Durch Druckbehandlung, entweder isostatisch in extern beheizten Autoklaven bei Drücken bis 7 kbar und milden Temperaturen von 100 – 400 °C oder axial orientiert in einer Heißpresse, sollen die feinkörnigen Partikel aus der Gasphasensynthese zu kompakten Platten verdichtet werden. Die Lithiumionenbeweglichkeit in den Verbindungen wird als Funktion der Zusammensetzung und des Ordnungszustandes systematisch mittels Impedanzspektroskopie und ergänzend mit 7Li-NMR-Spin-Gitter-Relaxationsmessungen untersucht. Zur Charakterisierung des Ordnungszustandes werden Dichtemessungen, Röntgenpulveraufnahmen und spektroskopische Methoden (IR-, Raman-, NMR-Spek­troskopie) herangezogen. Der Ordnungsgrad der Materialien soll über die Synthesebedingungen bei der Gasphasensynthese und durch Druck, Temperatur und Dauer der Kompression/Temperung verändert werden.

Vorarbeiten und weiterführende Informationen:

[1]     M. Binnewies, K. Jug, Eur. J. Inorg. Chem. (2000) 1127.
[2]     M. Binnewies, N. Söger, P. Jutzi, H. Schubert (Eds.), Silicon Chemistry - From Molecules to extended Systems. Wiley-VCH (2003).
[3]     T. Giesenberg, S. Hein, M. Binnewies, G. Kickelbick, Angew. Chem. 116 (2004) 5816, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004) 5697.
[4]     L. Wondraczek, H. Behrens, J. Chem. Phys. 127 (2007) 154503.
[5]     S. F. Fanara, H. Behrens, R. Kappes, Adv. Sci. Techn. 46 (2006) 89.

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