KIP-Veröffentlichungen

In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Methoden zur Nachbehandelung von LiFe_xMn_1-xPO₄ untersucht, um dessen Eignung als Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern. Ziel ist es unter anderem, mittels Kugelmahlen und thermischer Behandlung unterschieldiche Partikelgrößen zu realisieren und den Zusammenhang von Partikelgröße und elektrochemischen Eigenschaften zu untersuchen. Das durch Festkörpersynthese hergestellte und über das Zonenschmelzverfahren aufgereinigte LiFe_0,2Mn_0,8PO₄ wurde mittels SQUID-Magnetometrie vorab charakterisiert. Zur Untersuchung des Effektes der Nachbehandelung kam zusätzlich als bildgebendendes Verfahren die Rasterelektronenmikroskopie zum Einsatz. Der Einfluss auf die elektrochemischen Eigenschaften wurde mittels galvanostatischer Zyklierung untersucht. Versuchsreihen zum Mahlprozess zeigen, dass durch Variation der Mahlparameter, wie Geschwindigekeit, Mahldauer sowie Material und Durchmesser der Mahlkugeln, Einfluss auf die Kristallit- und Partikelgröße genommen werden kann. So konnte für LiFe_0,2Mn_0,8PO₄ eine Reduktion der Partikelgröße bis hin zu 30 nm erzielt werden. Ebenso führte eine Variation der Ausheizparameter, wie Atmosphäre, Temperatur und Heizdauer, zu signifikanten Unterschieden in der Partikelgröße des Materials. Damit konnten LiFe_0,2Mn_0,8PO₄-Proben erzeugt werden, die sich in der Partikelgröße um einen Faktor 37 unterscheiden.