Augustin, Matthias (2015) The electrocatalytic ORR activity of nanostructured manganese oxides in aprotic media. PhD, Universität Oldenburg.


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In this work nanostructured manganese oxides were synthesized and characterized with respect to their electrocatalytic activities for the oxygen reduction reaction (ORR) in aprotic media. The carbon substrate used for the electrochemical measurements shows an ORR pathway, which results in an electron transfer subsequent to a chemical reaction. The intermediate species Oads being generated during this process, is supposed to enhance the decomposition of aprotic electrolytes. Mn3O4 is catalytically active for this mechanism, whereas [alpha]-Mn2O3 catalyzes a direct electrochemical reduction of O2, which results in the formation of the desired final product Li2O2. Based on the obtained mechanistic insights conclusions on the morphological and structural properties of an ideal ORR electrocatalyst are drawn.

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Die elektrokatalytische ORR-Aktivität von nanostrukturierten Manganoxiden in aprotischen Medien

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In dieser Arbeit wurden nanostrukturierte Manganoxide synthetisiert und auf ihre elektrokatalytische Aktivität für die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) in aprotischen Elektrolyten untersucht. Das Kohlenstoff-Substrat für die elektrochemischen Messungen führt zu einem ORR-Mechanismus, bei dem die Sauerstoff-Reduktion nach einer chemischen Reaktion erfolgt. Von dem hierbei entstehenden Zwischenprodukt Oads wird angenommen, dass es zu einer Zersetzung von aprotischen Elektrolyten beiträgt. Mn3O4 ist für diesen Mechanismus katalytisch aktiv, wohingegen [alpha]-Mn2O3 eine direkte elektrochemische Reduktion von O2 katalysiert, die zur Bildung des gewünschten Endprodukts Li2O2 führt. Auf Grundlage dieser Ergebnisse werden Rückschlüsse auf die morphologischen und strukturellen Eigenschaften eines idealen ORR-Katalysators gezogen.

Item Type: Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords: Manganoxide, Elektrokatalyse, Sauerstoff, Reduktion <Chemie>, aprotisches Elektrolyt, Lithium-Luft-Batterie
Subjects: Science and mathematics > Physics
Divisions: Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited: 03 Sep 2015 13:33
Last Modified: 04 Sep 2015 09:27
URN: urn:nbn:de:gbv:715-oops-25771

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