Studien zur elektrochemischen Energiespeicherung in nanoskaligen anorganischen Materialien

根据纳米复合材料(C/TiO2Me/TiOy，LixTiOy)的单分散和介孔金属氧化物(TiO2Oy)在电化能中的应用，锂离子电池中的纳米金属氧化物(TiO2光催化剂)和中孔金属氧化物(TiO2光催化剂)在锂离子电池中的应用。纳米结构氧化材料在新能源系统中的创新。Potentielle Vorteile nanostrukturierter Systeme sind：a)sehr viel kürzere Transportlängen sowohl für elektronischen als auch für Li+Transport，was höhere Lade/Entladeleistungen und/oder den Einsatz neuer Materialien mit intrinsisch schlechterer elektronischer oder ionischer Leitfähigkeit ermöglicht，(b)größere Kontaktfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt，was zu höheren Lade/Entladeleistungen führt，c)Verminderung von Spannungen im Elektrodenverbund，die durch Volumenänderungen während der Lithiuminsertion/exsertion entstehen，was sich vorteilhaft auf die Zyklen-und Langzeitstabilität auswirkt，d)Anomalien in Nanomaterialien，die neue Reaktionspfade ermöglichen.Wegen ihrer intrinsischen Sicherheit und chemischen Kompatibilität mit den verwendeten organischen Elektrolyten sind gerade Materialien auf der Basis von Titanoxiden，钛酸锂在锂-离子-电池-锂离子电池体系中的晶态分布及介孔、介孔或介孔纳米结构(C/TiO2Me/TiO2LixTiOy)及锂离子电池中的锂离子/超致密化材料。Hauptfokus dieses Teilprojekts liegt auf Untersuhugen zur reversiblen Lithiusertion in KompositMaterial Aus TiO2and Metalischen Phasen.

Ziel des Projekts ist die Evaluierung von neuartigen nanostrukturierten monodispersen und mesoporösen Metalloxiden (TiO2) oder Nanokompositsystemen (C/TiO2, Me/TiO2, LixTiOy) für Anwendungen in der elektrochemischen Energiespeicherung, insbesondere für den Einsatz als Aktivmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien. Nanostrukturierte oxidische Materialien bieten erhebliche Innovationspotentiale für neue leistungsfähigere Energiespeichersysteme. Potentielle Vorteile nanostrukturierter Systeme sind: a) sehr viel kürzere Transportlängen sowohl für elektronischen als auch für Li+ Transport, was höhere Lade/Entladeleistungen und/oder den Einsatz neuer Materialien mit intrinsisch schlechterer elektronischer oder ionischer Leitfähigkeit ermöglicht, (b) größere Kontaktfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt, was zu höheren Lade/Entladeleistungen führt, c) Verminderung von Spannungen im Elektrodenverbund, die durch Volumenänderungen während der Lithiuminsertion/exsertion entstehen, was sich vorteilhaft auf die Zyklen- und Langzeitstabilität auswirkt, d) Anomalien in Nanomaterialien, die neue Reaktionspfade ermöglichen.Wegen ihrer intrinsischen Sicherheit und chemischen Kompatibilität mit den verwendeten organischen Elektrolyten sind gerade Materialien auf der Basis von Titanoxiden, sowohl Lithiumtitanate als auch die Polymorphen von Titandioxid sehr attraktive Kandidaten für den Einsatz als Aktivmaterialien sowohl in Lithium-Ionen-Batterien als auch in Hybrid/Superkondensatoren.Ziel dieses Teilprojekts ist ein besseres Verständnis der Korrelationen zwischen Partikelgröße, Morphologie und Struktur von nanostrukturierten monodispersen und mesoporösen Metalloxiden (TiO2) oder Nanokompositsystemen (C/TiO2, Me/TiO2, LixTiOy) und der elektrochemischen Lithiuminsertions/exsertionsprozesse. Ein Hauptfokus dieses Teilprojekts liegt auf Untersuchungen zur reversiblen Lithiuminsertion in Kompositmaterialien aus TiO2 und metallischen Phasen.