Boundary layers and thin films of ionic conductors: Electronic structure, electrochemical potentials, defect formation and degradation mechanisms (A03)

离子导体的边界层和薄膜：电子结构、电化学势、缺陷形成和降解机制（A03）

• 批准号: 5394929
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Oberflächenforschung
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Collaborative Research Centres
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5394929?language=en
• 关键词: Boundary; layers; thin; films; ionic

Der Einfluss der elektronischen Struktur auf die elektrische Ermüdung ionen- und elektronenleitender Metalloxide in Li-Ionenbatterien soll weiterhin systematisch untersucht werden. Der Verlust in der Kapazität und den Batteriespannungen durch mehrfache Lade- und Entladezyklen beruht auf Nichtreversibilitäten in den Einlagerungsreaktionen, die auf Phasenumwandlungen und/oder Zersetzungsreaktionen im Volumen und an der Phasengrenzfläche zum Elektrolyten zurückgeführt werden können. Erste detaillierte Ergebnisse zur Elektronenstruktur von Kathoden des Typs LiCoO2 sind inzwischen vorhanden. Systematische Erkenntnisse zu den mit der Umladung verbundenen Änderungen der Elektronenstuktur für die Oxide des Typs Lix(M,M’)O2 (M,M’ = Ni, Co, Mn) stehen aber noch aus. Schwerpunkt dieses Teilprojekts ist die Präparation oxidischer Kathodenmaterialien für Interkalationsbatterien LixMO2 (M = Ni, Co, Mn) (ggf. inklusive Substitutionsverbindungen im KatJAEGERMANN ionengitter) in der Form dünner Schichten. Neben Plasmadepositionsverfahren sollen zusätzlich Metallorganische CVD Verfahren verwendet werden. Die Analyse der elektronischen Struktur erfolgt mittels elektronenspektroskopischer Verfahren (XPS, UPS, XAS). Einlagerungs- und Auslagerungsreaktionen werden in klassischen elektrochemischen Zellen untersucht. Die damit verbundenen Degradationsprozesse, auch an der Phasengrenze zum Elektrolyten, werden durch Einsatz des im Fachgebiet aufgebauten Analysesystems SoLiAS (Solid-Liquid-Analysis-System) charakterisiert. Aus solchen Messungen werden dann Änderungen in den Oxidationsstufen der Konstituenten im Vergleich zwischen Volumen und Oberfläche in Abhängigkeit von Stromdichten und Ladungszustand bestimmt. Defektbildungsprozesse und Änderungen der chemischen Zusammensetzung sind mit Änderungen der Kapazität zu korrelieren. Mit den erhaltenen Ergebnissen sollen Strategien für die Passivierung der Oberflächen gegen Degradationsprozesse entwickelt werden.

在锂离子电池中，电子结构对金属氧化物的电致发光和电致发光的影响是韦尔登的重要组成部分。Der Verlust in der Kapazität und den Batteriespannungen durch mehrfache Lade- und Entladezyklen beruht auf Nichtreversibilitäten in den Einlagerungsreaktionen，die auf Phasgrandlungen und/oder Zersetzungsreaktionen im Volumen und an der Phasengrenzfläche zum Elektrolyten zurückgeführt韦尔登können.首先详细介绍了LiCoO 2型催化剂的电子结构。Systematische Erkenntnisse zu den mit der Umladung verbundenen Änderungen der Elektronenstuktur für die Oxide des Typs Lix（M，M'）O2（M，M'= Ni，Co，Mn）stehen aber noch aus. Schwerpunkt dieses Teilprojekts ist die Präparation oxidischer Kathodenmaterialien für Interkalationsbatterien LixMO2（M = Ni，Co，Mn）（ggf. inclusive Substitutionsverbindungen im KatJAEGERMANN ionengitter）in der Form dünner Schichten. Neben Plasmadepositionsverfahren sollen zusätzlich Metallorganische CVD Verfahren verwendet韦尔登。电子结构分析包括电子光谱测试（XPS，UPS，XAS）。在经典的电化学领域中，可以使用韦尔登。通过对SoLiAS（固液分析系统）特性的研究，韦尔登发现了一些明显的降解过程，如电溶相降解。Aus solchen Messungen韦尔登dann Änderungen in den Oxidationsstufen der Konstituenten im Vergleich zwischen Volumen und Oberfläche in Abhängigkeit von Strompleten und Ladungszustand bestimmt. Defektbildungsprozesse und Änderungen der chemischen Zusammensetzung sind mit Änderungen der Kapazität zu korrelieren. Mit den erhaltenen Ergebnissen sollen passivien für die Passivierung der Oberflächen gegen Degradationsprozesse entwickelt韦尔登。