Maike Wirtz

 

Synthese und Charakterisierung von kubisch-stabilisierten, granatartigen Festkörperelektrolyten für Lithium-Ionen Batterien

Sol-Gel Synthese Urheberrecht: M. Wirtz Sol-Gel Synthese

In den letzten Jahrzehnten sind wiederaufladbare Lithium-Ionen Batterien zu einer entscheidenden Komponente von Mobilgeräten sowie Energiespeichersystemen geworden. Für konventionelle Lithium-Ionen Batterien werden derzeit Flüssig- oder Polymerelektrolyte verwendet, welche einige Sicherheitslücken wie schlechte chemische Stabilität, Entflammbarkeit und Toxizität aufweisen. Diese Problematik kann durch die Verwendung von Festkörperelektrolyten eingeschränkt werden.

Unter den bekannten Festkörperelektrolyten zeigen Metalloxide mit Granatstruktur erfolgversprechende Eigenschaften. Ein Beispiel für ein solches Material ist Li7La3Zr2O12 (LLZ), welches in kubischer Modifikation über eine hohe Lithium-Ionen Leitfähigkeit verfügt.

Ziel dieser Masterarbeit am IEK-9 ist die kubische Stabilisierung von LLZ durch Substitution von Metallkationen. Der Fokus liegt dabei auf der Optimierung der Sol-Gel Synthese durch Untersuchung verschiedener Einflussparameter, wobei die Charakterisierung mittels Röntgendiffraktometrie und Mikroskopieaufnahmen erfolgen soll.