Die vorliegende Dissertation thematisiert die Synthese, Herstellung, Mikro- und Nanostruktur, strukturelle Entwicklung, thermodynamische Stabilität und funktionellen Eigenschaften von kohlenstoffreichen SiCN und SiBCN Keramiken, die von präkeramischen Polymeren mit maßgeschneiderter Zusammensetzung und räumlicher Struktur abgeleitet worden sind. Das Hauptanliegen der Arbeit ist es, zu ermitteln, inwieweit die Zusammensetzung und Struktur der polymeren Vorstufen die Eigenschaften der finalen Keramik beeinflussen. Zu Beginn wurde eine Reihe von präkeramischen Polymeren mit systematisch variierten Zusammensetzungen und Strukturen synthetisiert. Dazu gehören lineare Polysilylcarbodiimide und Polysilazane sowie deren bormodifizierte Äquivalente, verzweigte Polysilsesquicarbodiimide und deren 13C/15N isotopenangereichertes Pendant als auch verzweigte Polysilsesquiazane. Die synthetisierten Polymere wurden unter Verwendung von NMR, FT-IR, Raman und TG/DTG charakterisiert. Anschließend wurde der Einfluss des Herstellungsverfahrens auf die thermische Stabilität der polymerabgeleiteten Keramiken untersucht, indem die weitere Aufarbeitung des Materials entweder als Bulkmaterial oder als Pulver erfolgte. Die thermische Umwandlung wurde mit Hilfe von FT-IR- und Raman-Spektroskopie, XRD, STA und TEM untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Keramiken als Bulkmaterial thermisch stabiler sind als in Form von Pulvern in Bezug auf Kristallisationsbeständigkeit und Zersetzung. Die von Poly(boro)phenylvinylsilylcarbodiimid abgeleiteten keramischen Si(B)CN Pulver enthalten nach thermischer Auslagerung bei 1400 °C α/β-SiC Kristallite, während das Bulkmaterial nach Auslagerung unter denselben Bedingungen vollständig amorph bleibt. Zusätzlich wurde festgestellt, dass die Keramiken als Bulkmaterial nach der Auslagerung bei 2100 °C einen geringeren Massenverlust als die Pulverkeramiken aufweisen, insbesondere für den Fall einer SiCN basierten Matrix. Die höhere thermische Stabilität der Bulkkeramiken im Vergleich zu den Pulverkeramiken ist sehr wahrscheinlich auf die größere Oberfläche der Pulver zurückzuführen, welche die carbothermische Reaktion und Kristallisation von Siliciumcarbid begünstigen. Die Modifikation mit Bor verhindert außerdem die Zersetzung des Siliciumnitrids sowohl im Pulver- als auch im Bulkmaterial, ähnlich wie es bereits in früheren Publikationen berichtet wurde. Außerdem erfolgte die thermodynamische Charakterisierung der polymerabgeleiteten Keramiken mittels oxidativer Hochtemperatur-Tropfenlösungskalorimetrie von (i) Keramiken abgeleitet von verzweigten und linearen Polysilylcarbodiimiden und (ii) Keramiken abgeleitet von Poly(boro)silazanen, pyrolysiert bei verschiedenen Temperaturen. Die Ergebnisse zeigen, dass die von verzweigten Polymeren abgeleiteten Keramiken energetisch stabiler sind als diejenigen, die auf linearen Polymeren basieren. Strukturanalysen mittels MAS-NMR lassen vermuten, dass die größere energetische Stabilität der von verzweigten Polymeren abgeleiteten Keramiken sehr wahrscheinlich auf die Präsenz von Wasserstoff und von gemischten Bindungen – bestehend aus N, C und Si – zurückzuführen ist. Die gemischten Bindungen bilden die Grenzfläche zwischen Si3N4 und „freien“ Kohlenstoff Nanodomänen. Unabhängig davon, ob von linearen oder verzweigten Polymeren ausgegangen wird, sind die Keramiken nach der Pyrolyse bei 800 °C energetisch stabiler als nach 1100 °C. Der Effekt der Pyrolysetemperatur auf die strukturelle Entwicklung und Energetik der von Poly(boro)- silazanen abgeleiteten Si(B)CN Keramiken wurde ebenfalls untersucht. Die Matrix dieser Keramiken besteht aus gemischten SiCxN4-x (x=0-4) Tetraedern. MAS-NMR Spektroskopie von Keramiken, die bei 1100 °C und 1400 °C pyrolysiert worden sind, zeigt, dass die strukturelle Entwicklung wie folgt abläuft: (i) eine Phasenseparation gemischter SiCxN4-x Bindungen, (ii) die Spaltung gemischter Bindungen an den Domänengrenzen und (iii) ein Domänenwachstum. Kalorimetrische Messungen belegen die Favorisierung dieser strukturellen Entwicklung in Bezug auf die Enthalpie und freie Energie. Die Mikro- und Nanodomänenstruktur der polymerabgeleiteten Keramiken wurde ebenso untersucht. Die MAS-NMR Messungen belegen, dass die von Polyphyenylvinyl-silylcarbodiimid und Polymethylvinylsilylcarbodiimid abgeleiteten SiCN Keramiken in beiden Fällen Nanodomänen enthalten, welche aus Siliciumnitrid und „freiem“ Kohlenstoff bestehen. Werden die Keramiken aus phenylhaltigen Polymeren hergestellt, sind die Domänen aus „freiem“ Kohlenstoff und Siliciumnitrid grundsätzlich isoliert, wohingegen diese via C-N Bindungen miteinander verbunden sind, sofern von methylhaltigen Polymeren ausgegangen wird. Die aus bormodifizierten Polysilylcarbodiimiden abgeleiteten Keramiken enthalten zusätzlich eine borhaltige Phase, die an der Grenzfläche zwischen Siliciumnitrid und „freiem“ Kohlenstoff lokalisiert sein kann. Andererseits enthalten die von Polysilazanen abgeleiteten SiCN Keramiken Nanodomänen von „freiem“ Kohlenstoff und von gemischten SiCxN4 x (x=0-4) Bindungen. Die SiCxN4 x (x=0-4) Domänen bestehen aus einem Kern von SiN4 Tetraedern, die mit dem „freien“ Kohlenstoff über SiN3C, SiN2C2, SiNC3, und SiC4 Tetraeder miteinander verknüpft sind. Die äußere Schicht der SiCxN4 x (x=0 4) Nanodomänen bildet größtenteils SiC4 Tetraeder aus. Die von bormodifizierten Polysilazanen abgeleiteten SiBCN Keramiken besitzen zusätzlich eine borhaltige Phase, welche die SiC4 und „freien“ Kohlenstoffdomänen miteinander verbindet. SAXS Messungen belegen, dass (i) die Größe der Si-haltigen Nanodomänen in SiCN Keramiken größer als in SiBCN Keramiken ist, (ii) die von phenyl¬haltigen Polymeren abgeleiteten Keramiken kleinere Si-haltige Nanodomänen aufweisen als die von methylhaltigen Polymeren abgeleiteten Keramiken und (iii) in allen Keramiken die Größe der Si-haltigen Domänen mit Erhöhung der Pyrolysetemperatur zunimmt. Zuletzt wurde das Funktionsverhalten der resultierenden Keramiken untersucht. Die elektrochemischen Eigenschaften der Keramiken wurden untersucht, um die Anwendbarkeit als Anodenmaterial in Lithium-Ionen Batterien zu evaluieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die von linearen und vernetzten Polymeren abgeleiteten SiCN Keramiken als Anodenmaterial für Lithium-Ionen Batterien geeignet sind. Insbesondere zeigen die von linearen Polyphenylvinylsilazanen abgeleiteten SiCN Keramiken eine hervorragende Leistung in Bezug auf Zyklenbeständigkeit und Kapazität bei hohen Stromstärken. Zusätzlich wurde die Wechselstrom-Leitfähigkeit mittels Impedanzspektroskopie untersucht. Es wird festgestellt, dass sich die Impedanzspektren in Übereinstimmung mit den verschiedenen Mikrostrukturen der Keramiken verändern, die wiederum von der Chemie der polymeren Vorstufen abhängig sind. Die Leitfähigkeit in SiCN Keramiken wird von „freiem“ Kohlenstoff und SiC Phasen bestimmt, wie im Nyquist-Diagramm durch das Auftreten zweier Halbkreise belegt wird. Hingegen wird die Leitfähigkeit in SiBCN Keramiken durch eine einzelne Phase bestimmt, da die Signalantwort im Nyquist-Diagramm einen einfachen Halbkreis beschreibt. Nichtleitendes BN bildet die Grenzfläche zwischen dem „freien“ Kohlenstoff und den SiC Phasen und isoliert die diskontinuierliche Phase von der kontinuierlichen. Daher wird die Leitfähigkeit in SiBCN Keramiken allein von einer kontinuierlichen Phase bestimmt, unabhängig davon ob es sich um „freien“ Kohlenstoff oder SiC handelt.