Synthese von Lithiumsalzen und ionischen Fluiden, deren Formulierung zu Elektrolyten für Li-Ionen-Zellen, sowie elektrochemische Untersuchungen daran.

• Antragsteller: Professor Dr. Heiner J. Gores
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 49312070

Ziel der Arbeiten ist, in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Röschenthaler (Bremen), neue Ionische Fluide (ILs - asymmetrische Ammoniumsalze mit Alkoxyalkylresten) und Lithiumsalze mit schwach koordinierenden Anionen (Borate, Phosphate und Aluminate) zu synthetisieren und zu reinigen sowie die daraus formulierten Elektrolyte für Li-Ionen-Zellen (LiIZ) in Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen von Wiemhöfer und Winter (Münster) elektrochemisch und thermisch zu charakterisieren und schließlich zu optimieren. ILs haben wegen ihres verschwindend kleinen Dampfdrucks und der reduzierten Entflammbarkeit einen großen Vorteil, wenn sie in LiIZ statt der üblichen Lösungsmittelgemische (in Elektrolytlösungen oder Gelen) eingesetzt werden. Diesem Vorteil stehen aber eine Reihe von Nachteilen gegenüber: Die wegen der höheren Viskosität geringere Leitfähigkeit, unbekannte (wahrscheinlich reduzierte) Löslichkeiten der benötigten Lithiumsalze, meist niedrigere Spannungsfenster, die Intercalation der Anionen in ungeschützte Anoden und eine höhere untere Grenze des Flüssigkeitsbereichs. Die geplanten Messungen umfassen die Bestimmung von Transporteigenschaften wie k(t, m), t+, D und η(T) sowie elektrochemische Untersuchungen (CV, Impedanzmessungen, Polarisationsmessungen, Relaxationsmessungen) an Anoden- und Kathodenmaterialien, die Bestimmung der Löslichkeit der Lithiumsalze und der unteren Grenze des Flüssigkeitsbereichs. Bei den Arbeiten wird auch die neue von dieser AG entwickelte EQCM zur Untersuchung von Elektrodenmaterialien eingesetzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen