Chemische Synthese von Keramik- und Kompositfasern mittels Elektrospinnen und CVD zur Anwendung als Anodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien

Die spektakulären Fortschritte auf dem Gebiet der chemischen Materialsynthese in den vergangenen Jahren haben die Erforschung neuer Funktionsmoleküle zu einer wichtigen Fragestellung der metallorganischen Chemie etabliert. Durch die Verwendung geeigneter molekularen Vorstufen konnten in dieser Dissertation mono- und bimetallische Oxide mittels unterschiedlicher Methoden in nanoskaliger Dimension hergestellt werden. Aufgrund der guten elektrochemischen Eigenschaften der Metalloxide in Lithium-Ionen-Batterien stehen diese als Anodenmaterialien im Fokus der aktuellen Forschung. Ein besonderes Interesse bestand in der Optimierung der Morphologie und Phasenzusammensetzung von Elektrodenmaterialien sowie der Elekrodenarchitektur um die Leistungsfähigkeit der Lithium-Ionen-Batterien durch verbesserten Fluss der Lithium-Ionen zu steigern. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass mit funktionalisierten Metalloxiden verbesserte Batterieeigenschaften erreicht wurden. Insbesondere die 3D Kompositnanofasernetzwerke könnten zukünftig aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften dieser Strukturen, wie z.B. guter Ladungsträgertransport durch eine vernetzte Struktur, guter Kontakt zum Elektrolyten, hohe Porosität und gute Spannungsrelaxation, als potentielle selbsttragende Elektrodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden.