Model type investigations to study activation processes of solid state electrodes and development of aberration corrected in situ STEM (Scanning Electron Transmission Microscopy) for electrochemical investigations

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Ziel dieses Projektes ist ein tieferes Grundlagenverständnis von Elektrodenprozessen im Bereich der Festkörperelektrochemie, insbesondere des häufig beobachteten Phänomens der Elektrodenaktivierung. Die hier zugrunde liegenden mikroskopischen Abläufe sind im Detail noch nicht geklärt, da eine Vielzahl von Einflussfaktoren miteinander wechselwirkt. Modellsysteme sollen daher die Komplexität reduzieren und die gezielte Untersuchung von ausgewählten Aspekten erlauben. Im Mittelpunkt steht die Präparation von geometrisch, morphologisch und strukturell wohl definierten Elektrodenmodellsystemen bekannter Zusammensetzung sowie deren elektrochemische Untersuchung. Lanthanstrontiummanganat (LSM)/yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) wird als Modellmaterial gewählt. Die Ergebnisse können somit Vorhersagen zur Leistungsverbesserung von Festkörperbrennstoffzellkathoden (SOFC) erlauben. Außerdem soll an der Entwicklung einer im Bereich Festkörperelektrochemie neuen, leistungsstarken in situ-Untersuchungsmethode – aberrationskorrigierte Rastertransmissionselektronenmikroskopie (STEM) – mitgearbeitet werden. Mit dieser Technik werden Informationen zur Struktur und Zusammensetzung sowie deren Veränderung mit atomarer Auflösung während elektrochemischer Polarisation zugänglich.