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Zur Fehlordnung im System Li1+xMn2-yO4-d

Buhrmester, Thorsten :
Zur Fehlordnung im System Li1+xMn2-yO4-d.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2001)

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Kapitel 1-4 - PDF
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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Zur Fehlordnung im System Li1+xMn2-yO4-d
Language: German
Abstract:

Lithiummanganoxid ist bekannt als preiswertes und ungiftiges Elektrodenmaterial in sekundären Lithiumionenzellen. Das Spinellsystem (Li1+xMn2-yO4-d) kristallisiert bei Zimmertemperatur in der Raumgruppe Fd-3m. Das Zyklenverhalten dieser Substanz in einer Batterie ist von großem wirtschaftlichen Interesse bei der Produktion von Batteriezellen. Es wurde gezeigt, dass zusätzlich eingebautes Lithium die Zyklenstabilität signifikant erhöht. In dieser Arbeit wurde Spinellmaterial mit unterschiedlichen Lithiumüberschußgehalten hergestellt und durch Röntgen- und Neutronenpulverbeugung charakterisiert. Die Röntgenabsorption (EXAFS) wurde zur detaillierten Betrachtung der Intercalation des Arbeitsions Lithium angewendet. Es hat sich gezeigt, das das Überschußlithium vermutlich auf kristallographische Plätze mit der Wykoff-Bezeichnung 8b eingelagert wird. Zusätzlich wurden temperaturabhängige und sauerstoffpartialdruckabhängige Messungen an den Probenmaterialen durchgeführt, um Aussagen zum Stabilitätsbereich der Phase machen zu können.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Lithium manganese oxide is well known as a cheap and environmentally friendly electrolyte material in secondary lithium-ion-batteries. The spinel system used, (Li1+xMn2-yO4-d), ideally crystallizes in a cubic Fd-3m space group at room temperature. The cycling behaviour is of great industrial importance and it has been demonstrated that additional lithium, which is assumed to be incorporated into the spinel structure, increases cycling life drastically. In this work we focussed on the preparation of lithium manganese oxide spinel of high purity and different lithium excess contents. These samples were characterized by powder x-ray and powder neutron diffraction. X-ray absorption spectroscopy was applied to study the lithium incorporation in detail. The results have shown that excess lithium is built into the spinel structure and is most likely to be located on crystallographic sites noted 8b according to Wykoff-symbols in this space group. Additional temperature and oxygen partial pressure dependent investigations have been performed to elucidate the stability range of this spinel system.English
Uncontrolled Keywords: EXAFS, XAS, Pulverbeugung, Lithiumionenbatterie
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
EXAFS, XAS, Pulverbeugung, LithiumionenbatterieGerman
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: Fachbereich Chemie
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:47
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000158
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-1580
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Martin, Prof.Dr. Manfred and Fuess, Prof.Dr. Hartmut
Advisors: Martin, Prof.Dr. Manfred
Refereed: 30 April 2001
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/158
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