Santos Sardinha, Eduardo, dos (2019) Reactivity and compositional analysis of the solid electrolyte interphase and the cathode electrolyte interphase in different electrodes for Li-ion batteries. PhD, Universität Oldenburg.

[img]

Volltext (8Mb)

Abstract

Lithium-ion batteries appear as one of the most interesting technologies for powering portable devices and electric cars. One key factor for their safety and performance is the solid electrolyte interphase formed on the anode and the cathode electrolyte interphase on the cathode. At first, silicon electrodes were investigated. By using the microelectrode to damage the SiO2 layer, the effect on the electron transfer could be compared to an HF etched and a pristine electrode. Furthermore, HF etched pristine electrodes were charged, in full cycles and in small steps. The second anode material investigated was metallic lithium electrodes provided in different states of charge. The electrodes were cut within pentane and in solutions with two different concentration of pentylamine in pentane and SECM investigations were performed and the comparison of samples directly after the cut and after 100 charging cycles. Moreover, using DDQ as a mediator, the same technique was used to investigate LFP and NMC electrodes, which are materials suitable as cathodes in order to understand the effects of the CEI formation on electron transfer reactions.

["eprint_fieldname_title_plus" not defined]

Untersuchungen der Reaktivität und Zusammensetzung der Solid Electrolyte Interphase und der Cathode Electrolyte Interphase in verschiedenen Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien

["eprint_fieldname_abstract_plus" not defined]

Lithium-Ionen-Batterien sind eine der interessantesten Technologien für die Stromversorgung von tragbaren Geräten und elektrische Autos. Ein wichtige Faktor für ihre Sicherheit und Leistung ist die SEI an der Anode und die CEI an der Kathode. Zuerst wurden Siliziumelektroden untersucht. Durch die Verwendung der Mikroelektrode zur Schädigung der SiO2-Schicht konnte die Wirkung dieser Schicht auf den Elektronentransfer mit einer mit Flusssäure geätzten und einer ursprünglichen Elektrode verglichen werden. Dann wurden die Elektroden in vollen Zyklen und in kleinen Intervallen aufgeladen. Das zweite untersuchte Anodenmaterial waren metallische Lithium. Die Elektroden wurden in Pentan und bei zwei unterschiedlichen Konzentrationen von Pentylamin in Pentan geschnitten. In allen Fällen wurden die SECM-Untersuchungen durchgeführt und der Vergleich der Proben direkt nach dem Schnitt und nach 100 Ladezyklen. Bei Verwendung von DDQ als Mediator wurde SECM verwendet, um die Kathoden LFP und NMC zu untersuchen. Nach der Entscheidung für das DDQ wurden die Kathoden in verschiedenen Ladungszuständen untersucht.

Item Type: Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords: SECM, SEI solid electrolyte interface, CEI cathode Electrolyte Interphase, Li-ion batteries, redox mediators
Subjects: Science and mathematics > Chemistry
Divisions: Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited: 04 Jul 2019 08:54
Last Modified: 04 Jul 2019 08:54
URI: https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/4072
URN: urn:nbn:de:gbv:715-oops-41536
DOI:
Nutzungslizenz:

Actions (login required)

View Item View Item

Document Downloads

More statistics for this item...