Synthese oxidischer Verbindungen durch selbsterhaltende Hochtemperaturverbrennung und hydrothermale Synthese und elektrochemische Charakterisierung der Produkte

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Oxidische Verbindungen wie z. B. LiNiO2 LiCoO2 und LiMn2O4, sollen durch selbsterhaltende Hochtemperaturverbrennung synthetisiert werden. Solche Synthesen sind durch Erhitzen der Metallnitrate mit z. B. Harnstoff möglich. Der Hauptvorteil dieses Syntheseweges liegt in der extrem engen Partikelgrößenverteilung um 6-10 µm. Ein zweiter Syntheseweg ist die Hydrothermalsynthese von Metallcarbonaten als Vorstufen zur thermischen Synthese der oxidischen Verbindungen. Aus der Literatur ist bekannt, und dies stimmt mit den persönlichen Erfahrungen des möglichen Projektbearbeiters Dr. Mohan Rao überein, daß sehr phasenreine oxidische Verbindungen auf diesem Wege erhalten werden. Die oben genannten Verbindungen von großem Interesse für elektrochemische Anwendungen, da sie eine reversible Insertionselektrochemie mit Lithiumionen in organischen Lösungsmitteln zeigen. Wir konnten in Voruntersuchungen an LiNiO2 und LiCoO2 bereits feststellen, daß eine reversible Insertionselektrochemie auch mit Kaliumionen aus wäßrigen Elektrolytlösungen zu beobachten ist. In diesem Projekt soll die Insertionselektrochemie der synthetisierten oxidischen Verbindungen im Zusammenspiel mit wäßrigen Lösungen von Alkali-, Erdalkali-, und Ammoniumionen untersucht werden. Untersuchungsmethode wird dabei die Voltammetrie immobilisierter Mikropartikel sein. Daneben sollen Röntgendiffraktometrie, Elektronenmikroskopie mit EDX, die Quarzmikrowaage und Impedanzspektrometrie eingesetzt werden. Ziel des Projektes ist es letztlich zu prüfen, ob die Insertionselektrochemie dieser oxidischen Verbindungen für Batterien oder Sensoren genutzt werden kann. Darüber hinaus erwarten wir neue Ergebnisse zum grundlegenden Ablauf elektrochemischer Insertionsreaktionen.