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Untersuchung der Eignung von Nanopartikel-verstärkter Raman-Spektroskopie zur Charakterisierung der Festelektrolyt-Interphase in Batterien
In dieser Dissertation wird die Zusammensetzung der Festelektrolyt-Interphase (SEI) auf planaren Glaskohlenstoffelektroden mittels Hüllen-isolierter Nanopartikel-verstärkter Raman-Spektroskopie (shell-isolated nanoparticle enhanced Raman spectroscopy, SHINERS) und elektrochemischer Impedanzspektrosk...
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| Main Author: | |
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| Contributors: | |
| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Published: |
Philipps-Universität Marburg
2020
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| Subjects: | |
| Online Access: | PDF Full Text |
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| Summary: | In dieser Dissertation wird die Zusammensetzung der Festelektrolyt-Interphase (SEI) auf planaren Glaskohlenstoffelektroden mittels Hüllen-isolierter Nanopartikel-verstärkter Raman-Spektroskopie (shell-isolated nanoparticle enhanced Raman spectroscopy, SHINERS) und elektrochemischer Impedanzspektroskopie untersucht. Dafür wird zunächst der Informationsgehalt der SHINER-Spektren anhand von Untersuchungen der Pyridindesorption auf Silber geprüft.
Die Pyridindesorption auf Silber ist bereits gut bekannt, sodass durch Vergleiche elektrochemischer und Raman-spektroskopischer Messdaten mit der Literatur eine Aussage über die Anwendbarkeit von SHINERS zur Untersuchung an elektrochemischen Messsystemen getroffen werden kann. Aufgrund der beobachteten Intensitätsschwankungen der SHINER-Spektren bei Variation des Potentials wird eine Korrektur der Spektren vorgenommen. Auch nach der Korrektur kann die Pyridindesorption nicht anhand der spektroskopischen Daten gezeigt werden.
Die gewonnenen Erkenntnisse zur Auswertung von SHINER-Spektren werden bei der Untersuchung der Zusammensetzung der SEI berücksichtigt. Demnach werden keine Signalintensitäten und Änderungen in den Signalintensitäten bei Variation des Potentials ausgewertet. Da bei der Auswertung der Signalpositionen keine Probleme aufgetreten sind, werden diese zur Bestimmung der SEI-Bestandteile verwendet. Die SEI wird elektrochemisch sowohl mittels Cyclovoltammetrie als auch galvanostatisch gebildet. Durch spektroskopische Messungen und den Vergleich dieser Daten mit der Literatur können verschiedene Bestandteile der SEI
ermittelt werden. Auch nach der elektrochemischen SEI-Bildung sind noch deutliche Veränderungen in der Zusammensetzung der SEI zu beobachten. Zusätzlich konnte ein starker Abfall des Verstärkungsfaktors der eingesetzten Nanopartikel beobachtet werden, was sich störend auf die Untersuchungen auswirkt. |
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| Physical Description: | 176 Pages |
| DOI: | 10.17192/z2020.0481 |