Nikolowski, Kristian Mathis (2007)
In situ Strukturuntersuchungen an Li(Ni,Co)O2 als Kathodenmaterial für Lithiumionenbatterien.
Technische Universität Darmstadt
Ph.D. Thesis, Primary publication
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Teile III und IV -
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Item Type: | Ph.D. Thesis | ||||
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Type of entry: | Primary publication | ||||
Title: | In situ Strukturuntersuchungen an Li(Ni,Co)O2 als Kathodenmaterial für Lithiumionenbatterien | ||||
Language: | German | ||||
Referees: | Fueß, Prof. Dr. Hartmut ; Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram | ||||
Advisors: | Ehrenberg, PD Dr. Helmut ; Fueß, Prof. Dr. Hartmut | ||||
Date: | 22 August 2007 | ||||
Place of Publication: | Darmstadt | ||||
Date of oral examination: | 11 April 2007 | ||||
Abstract: | Diese Arbeit steht im Kontext der strukturellen Charakterisierung der Oxide mit Schichtstruktur mit der Summenformel LiNi1-yCoyO2, die als Kathodenmaterialien in Lithiumionen-Batterien eingesetzt werden. Um diese Materialien in Abhängigkeit vom Ladestand und in Abhängigkeit von der Zyklenzahl charakterisieren zu können, wurde ein experimenteller Aufbau für in situ-Strukturuntersuchungen mit Synchrotronstrahlung entwickelt und sukzessiv optimiert. Mit diesem Aufbau wurden die Gitterparameter sowie die Phasenabfolge von LixNi1-yCoyO2 bei der Lithium Aus- und Einlagerung untersucht. Wenn der Lithiumgehalt gegen Null geht, wurde eine deutliche Veränderung der Halbwertsbreite bestimmter Reflexe gemessen. Für die Rietveld-Verfeinerung der Struktur wurden zwei Mikrostrukturmodelle entwickelt und vorgestellt, mit denen diese pathologische Reflexverbreiterung beschrieben werden kann. Zusätzlich wurden von frischen sowie zyklierten Proben Neutronenbeugungsdiffraktogramme gemessen und simultan mit den Röntgendiffraktogrammen ausgewertet, um die Anordnung der Kationen im Detail zu untersuchen. Abschließend wurde das Kathodenmaterial LiNi1-yCoyO2 in situ in verschiedenen Degradationsstadien untersucht. Mittels Rietveld-Verfeinerung der Struktur wurde die Veränderung der Gitterparameter bei verschiedenen Zyklenzahlen bestimmt. Das Verhalten einer festen Lösung bleibt demnach - bis auf das zweiphasige Verhalten bei der ersten Ladung - erhalten und es werden keine weiteren Phasenumwandlungen beobachtet. |
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Alternative Abstract: |
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Uncontrolled Keywords: | Lithium-ion battery, Cathode material, In situ diffraction, Degradation, LiNi0.8Co0.2O2, Layered structure | ||||
Alternative keywords: |
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URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-8651 | ||||
Classification DDC: | 600 Technology, medicine, applied sciences > 600 Technology | ||||
Divisions: | 11 Department of Materials and Earth Sciences | ||||
Date Deposited: | 17 Oct 2008 09:22 | ||||
Last Modified: | 08 Jul 2020 22:59 | ||||
URI: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/865 | ||||
PPN: | |||||
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