Lithium ion intercalation into oxides studied by in situ Raman Spectroscopy

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Das Projekt umfaßt die Präparation von elektrochemisch aktiven binären und ternären Oxiden und ihre in situ spektroskopische Charakterisierung mit der Ramanspektroskopie/mikroskopie. Kubische Phasen von Li-Ti-O, Li-Mn-O und Li-Mn-Fe-O sollen mit Hilfe lösungsbasierter Synthesemethoden bei tieferen Temperaturen (T kleiner als 200°C) präpariert werden unter spezieller Zielsetzung kontrollierter Kristallitgröße (charakteristische Teilchen-Durchmesser 10-1000 nm). Die Oxide sollen elektrochemisch hinsichtlich Lithiuminterkalation und Ladungsspeicherung charakterisiert werden. Die klassischen elektrochemischen Methoden sollen durch in situ Ramanspektroskopische Untersuchungen ergänzt werden, um i) strukturelle Änderungen des Kristallgitters durch den Lithiumeinbau/ausbau; ii) die Ausbreitung der Interkalation in der Oxidelektrode zu erfassen. Die erwarteten Daten sollen das Verständnis der Zusammenhänge zwischen Festkörpereigenschaften und elektrochemischen Eigenschaften wesentlich erweitern. Die lokale Information durch die Mikroskopie liefert außerdem Informationen über lokale Unterschiede der elektrochemischen Aktivität, die helfen werden, die Elektrodenstruktur hinsichtlich Packung und Konstruktion zu verbessern.