Untersuchung des feldabhängigen Ionentransportes in dünnen Glas-, Glaskeramik- und Polymerproben mittels nichtlinearer Leitfähigkeitsspektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Bernhard Roling
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 34200652

Eine wichtige Methode zur Verbesserung der Eigenschaften von Festelektrolyten ist die Herstellung dünner Filme. In solchen Filmen können schon geringe elektrische Spannungen hohe Felder erzeugen und dadurch feldabhängige Ionentransporteffekte hervorrufen. Während der bisherigen Laufzeit des Projektes wurde eine Apparatur zur Charakterisierung des feldabhängigen Ionentransports mittels nichtlinearer Leitfähigkeitspektroskopie aufgebaut und insbesondere für die Untersuchung von ionenleitenden Gläsern eingesetzt. Es konnten umfassende Informationen zur Frequenz-, Temperatur-, und Zusammensetzungsabhängkeit des Leitfähigkeitskoeffizienten höherer Ordnung, σ 3 gewonnen werden. Im Antragszeitraum soll die bestehende Apparatur ausgebaut werden, um die maximal anwendbare elektrische Spannung von 500 V auf 2 kV zu erhöhen. Dadurch soll die Messgenauigkeit bei der Bestimmung von σ 3 erhöht und Messergebnisse für σ 5 gewonnen werden. Die Methode der nichtlinearen Leitfähigkeitsspektroskopie soll auf Einalkaligläser mit unterschiedlichen Alkalioxidgehalten, auf Mischalkaligläser, auf Sol-Gel-Glasschichten, auf Glaskeramiken mit Nanokristalliten und auf Polymerelektrolyte angewendet werden. Ziel des Projektes ist es, zum einen neue Informationen über grundlegende Mechanismen des Ionentransports in unterschiedlichen Materialien zu gewinnen und zum anderen den Einfluss nichtlinearer Ionentransporteffekte auf die Anwendbarkeit dünner Elektrolytfilme abzuschätzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Hochspannungserweiterung
• Gerätegruppe: 2680 Spezielle Geräte für Hochspannungs- und Hochstromlaboratorien