von Marina I. Schönherr ; Patricia Irene Scheurle ; Laura Frey ; Marta Martínez-Abadía ; Markus Döblinger ; Andre Mähringer ; Dominik Fehn ; Lena Gerhards ; Irina Santourian ; Alfred Schirmacher ; Tatjana Quast ; Gunther Wittstock ; Thomas Bein ; Karsten Meyer ; Aurelio Mateo-Alonso ; Dana D. Medina
von Jorge Adrian Tapia Burgos ; Christoph Mahr ; Alex Ricardo Silva Olaya ; Lars Robben ; Marco Schowalter ; Thorsten M. Gesing ; Andreas Rosenauer ; Gunther Wittstock ; Arne Wittstock ; Marcus Bäumer
Chemie; Materialwissenschaften; Physikalische Chemie; Elektrochemie; Batterien u. Brennstoffzellen; Korrosion
Dieses Lehrbuch für Studierende der Chemie, Physik sowie der Material- und Ingenieurwissenschaften behandelt in einem einheitlichen Rahmen die Grundlagen, Methoden, Materialien und Anwendungen der modernen Elektrochemie in Forschung und Industrie. Der erste Teil erläutert die Prinzipien der Elektrochemie - Elektrodenreaktion, Thermodynamik, Kinetik und Transportprozesse auf dem Niveau typischer Bachelor-Studiengänge. Die folgenden Teile schlagen Brücken zur aktuellen Fachliteratur und sind für Vertiefungsphasen und das Master-Studium konzipiert. Im zweiten Teil werden elektrochemische Messtechniken zur Konzentrationsbestimmung sowie zur Aufklärung von Reaktionsmechnismen und Grenzflächenstrukturen vorgestellt. Der dritte Teil befasst sich mit den Themen Galvanik, Halbleiter, Festkörperelektrolyte, Elektrokatalysatoren und modifizierte Elektroden, also den materialwissenschaftlichen Aspekten der Elektrochemie. Der letzten Teil stellt exemplarisch wichtige Anwendungsfelder der Elektrochemie vor und spannt den Bogen von Korrosionuntersuchungen über die Umwandlung und Speicherung von Energie bis hin zur technischen Elektolyse und zu Biosensoren. Mit seiner Kombination von Grundlagen, Methoden, Materialien und Anwendungen vermittelt dieses moderne Lehrbuch ein umfassendes Bild der Elektrochemie an der Schnittstelle von Chemie, Materialwissenschaft, Energie- und Elektrotechnik.
Die vorliegende Doktorarbeit beschäftigt sich mit verschiedenen Ferriten und Mischferriten für den Einsatz als Material in Superkondensatoren, welche in der Labormikrowelle in wenigen Minuten hergestellt wurden. Die Partikel wurden anschließend zu einer Paste aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), Carbon Black, N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) verarbeitet und mittels Rakel auf eine Edelstahlfolie gebracht. Aus dieser Folie wurden Elektroden ausgestanzt und in einer Swagelok-Zelle elektrochemisch vermessen. Als Elektrolyt wurde 3M KOH-Lösung und die ionische Flüssigkeit 1-Butyl-3-methylimidazolium¬bis(trifluormethylsulfonyl)amid (BMIM-TFSI) verwendet.
This doctoral thesis deals with various ferrites and mixed ferrites for use as material in supercapacitors, which were produced in a laboratory microwave in just a few minutes. The particles were then processed into a paste made of polyvinylidene fluoride (PVDF), carbon black, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and applied to a stainless steel foil using a doctor blade. Electrodes were punched out of this film and measured electrochemically in a Swagelok cell. 3M KOH solution and the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (BMIM-TFSI) were used as electrolytes.
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