Dipl.-Chem. Falko Böttger-Hiller

Nanostrukturierter Kohlenstoff durch Zwillingspolymerisation an Hart-Templaten

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Kurzfassung in Deutsch

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Herstellung von nanostrukturierten Kohlenstoffen. Die Synthese erfolgt dabei durch die Zwillingspolymerisation der siliziumhaltigen Zwillingsmonomere 2,2’Spirobi[4H-1,3,2-benzodioxasilin] sowie Tetrafurfuryloxysilan. Die entstehenden Nanokomposite werden anschließend carbonisiert und das SiO2-Netzwerk herausgelöst. Die Zwillingsmonomere wurden dabei zunächst templatfrei umgesetzt, um Einflüsse verschiedener Reaktionsparameter auf die Eigenschaften der erhaltenen Kohlenstoffe zu evaluieren. Des Weiteren wurde studiert, wie sich die Zugabe von Hart-Templaten auf das Polymerisationsverhalten der Zwillingsmonomere, sowie die Porosität und Morphologie der daraus resultierenden Kohlenstoffe auswirkt. Für die Charakterisierung der nanostrukturierten Kohlenstoffe wurde vorwiegend auf Elektronenmikroskopie und Stickstoffsorptions-Experimente zurückgegriffen. Mit Hilfe der Zwillingspolymerisation an Hart-Templaten, wie SiO2-Partikeln, Glasfasern und ORMOCER®en konnte die Morphologie, Geometrie, Größe und Porentextur der Kohlenstoffe eingestellt und ein modulares Synthesekonzept für poröse, nanostrukturierte Kohlenstoffe entwickelt werden. Ferner wurden ausgewählte Kohlenstoffe auf Anwendung als Wasserstoffspeicher und Elektrodenmaterial in Lithium-Schwefel-Zellen getestet. In diesem Zusammenhang wurden die Thermogravimetrie, die Differenzkalorimetrie und Stickstoff-Sorptionsmessungen eingesetzt, um die Batterieeigenschaften in Zukunft ohne das Durchführen aufwendiger Zelltests zu prognostizieren.

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Deutsch)
Zwillingspolymerisation, poröser Kohlenstoff, Kohlenstoffhohlkörper, Hart-Templatsynthese, Stickstoff-Sorption, Lithium-Schwefel-Batterie, Kohlenstoff-Schwefel-Hybride, Templat
Schlagwörter
(Englisch)
Twin-Polymerization, porous carbon, hart-template synthesis, nitrogen-sorption, lithium-sulfur battery
SWD SchlagworteKohlenstoff, Batterie, Sorption
DDC Klassifikation500
DDC Klassifikation540
DDC Klassifikation541
DDC Klassifikation542
DDC Klassifikation543
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
ProfessurPolymerchemie
BetreuerProf. Dr. Stefan Spange
GutachterProf. Dr. Stefan Spange
Prof. Dr. Michael Mehring
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)03.07.2012
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung13.09.2012
Veröffentlichungsdatum (online)19.09.2012
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-96391

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