Darstellung und Charakterisierung nanoskaliger Ammoniumvanadate mit hoher Zyklenstabilität für Lithium-Ionen Batterien

• Antragsteller: Professor Dr. Rüdiger Klingeler
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255305334

Nanoskalige Vanadiumoxide und deren Derivate stellen wegen ihrer niedrigdimensionalen magneti-schen Eigenschaften und - aufgrund einfacher Synthesewege, geringer Toxizität, und hoher Kapazität - ihres hohen Anwendungspotentials für Li-Ionen Batterien und Supercaps eine sehr vielversprechende Materialklasse dar. Daher sollen sowohl die Wachstumsmechanismen und Syntheserouten als auch die strukturellen, magnetischen und elektrochemischen Eigenschaften V-basierter Nanomaterialien untersucht werden. Dies wird durch die interdisziplinäre deutsch-russische Zusammenarbeit zwischen Festkörperphysikern des KIP, die auf die Untersuchung physikalischer und elektrochemischer Eigenschaften spezialisiert sind, mit dem Team der Chemikerin Dr. Zakharova realisiert, die auf dem Gebiet anorganischer Nanomaterialien arbeitet. Dabei werden die Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und Partikelgröße mit den physikalischen und elektrochemischen Eigenschaften im Detail untersucht, wobei Ammonium- und Lithiumvanadate im Zentrum der Untersuchung stehen. Ein Schwerpunkt ist dabei die Optimierung der Zyklenfestigkeit und der Kapazität der potentiellen Katho-denmaterialien. Die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele sind dabei (1) das fundamentale Verständnis der Wachstums- und Syntheseprozesse, (2) die Untersuchung von Größeneffekten auf die magneti-schen Eigenschaften, sowie (3) die Suche und Optimierung von Elektrodenmaterialien für Li-Ionen Batterien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen