DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion Spezifische Elektrodenenergie [Wh/kg] 10 1 360 s 3.6 s 36 s 1M H 2 SO 4 0.1 1 10 100 1000 10000 alle 0.8 V 3.8M H 2 SO 4 6M KOH Spezifische Elektrodenleistung [W/kg] Abbildung 5.31: Abhängigkeit der spezifischen Elektrodenenergie von der spezifischen Elektrodenleistung (Ragone-Diagramm) aus dem galvanostatischen Zyklisieren bei einer Spannung von 0.8 V für den Kohlenstoff aus einer bei 1100°C pyrolysierten Braunalge Lessonia nigrescens in den drei wässrigen Elektrolyten von 1M H 2 SO 4 , 3.8M H 2 SO 4 und 6M KOH Spezifische Elektrodenkapazität [F/g] 200 150 100 50 0 1M H 2 SO 4 3.8M H 2 SO 4 6M KOH alle 0.8 V 0 10000 20000 30000 Strom I [mA/g] Abbildung 5.32: Abhängigkeit der spezifischen Elektrodenkapazität von der Strombelastung aus dem galvanostatischen Zyklisieren bei einer Spannung von 0.8 V für den Kohlenstoff aus einer bei 1100°C pyrolysierten Braunalge Lessonia nigrescens in den drei wässrigen Elektrolyten von 1M H 2 SO 4 , 3.8M H 2 SO 4 und 6M KOH 160
5.1 Braunalge Lessonia nigrescens Elektrolyt Zellspannung [V] ±²´ [F/g] E max [Wh/kg] µ max [W/kg] 1M H 2SO 4 0.8 112 2.9 1273 3.8M H 2SO 4 0.8 129 3.3 2127 6M KOH 0.8 153 3.7 3191 Tabelle 5.10: Kennwerte aus der zyklischen Voltammetrie und dem galvanostatischen Zyklisieren bei einer Spannung von 0.8 V für den Kohlenstoff aus einer bei 1100°C pyrolysierten Braunalge Lessonia nigrescens in den drei wässrigen Elektrolyten von 1M H 2 SO 4 , 3.8M H 2 SO 4 und 6M KOH Neben dem pyrolysierten Elektrodenmaterial aus der Alge wurden auch Aktivkohlenstoffe in den wässrigen Elektrolyten charakterisiert, bei denen das karbonisierte Material aus der Braunalge zusätzlich mit Kaliumhydroxid aktiviert worden war und damit eine höhere Porosität vorlag. Dabei werden jeweils zwei unterschiedlich stark aktivierte Proben innerhalb eines Elektrolytsystems miteinander verglichen, wobei der Massenanteil des Aktivierungsreagenzes einmal zwei und einmal fünf Anteilen entsprach. Die anfängliche BET-Oberfläche lag bei 1778 m 2 /g, die Aktivierung von C : KOH = 1 : 2 [wt.] erhöhte diese auf 2442 m 2 /g und C : KOH = 1 : 5 [wt.] erreichte einen Wert von 2995 m 2 /g. In Tabelle 5.11 sind die spezifischen Kapazitätswerte in den drei unterschiedlichen Elektrolytsystemen zusammengefasst. Der im Massenverhältnis 1 : 2 aktivierte Kohlenstoff konnte dabei in der basischen Kaliumhydroxidlösung den höchsten Kapazitätswert von 209 F/g erzielen. Beispielsweise nannten BICHAT et al. [27] für die pyrolysierte Braunalge Lessonia nigrescens mit der BET-Oberfläche von 746 m 2 /g in 1M H 2 SO 4 einen Kapazitätswert von 255 F/g und in 6M KOH einen Wert von 201 F/g. Gemäß der Argumentation von BICHAT sollen diese hohen Werte allein durch die Existenz von vielen Sauerstoff-Oberflächenfunktionalitäten und die dadurch auftretenden Pseudokapazitäten zustande gekommen sein. Jedoch im Vergleich erreichte der hergestellte Aktivkohlenstoff, der eine BET-Oberfläche von 2442 m 2 /g besaß, einen spezifischen Elektrodenkapazitätswert in 1M H 2 SO 4 von 181 F/g und in 6M KOH einen Wert von 209 F/g. Die Werte im Elektrolyt KOH sind vergleichbar, obwohl die BET-Oberflächen um ein Vielfaches auseinander liegen und in der wässrigen Schwefelsäure ist der hohe Kapazitätswert von 255 F/g nicht einmal mit dem Vielfachen der Oberfläche zu erreichen. Aufgrund dessen bleibt dieser extrem hohe Wert von 255 F/g bei solch geringer Oberfläche von 746 m 2 /g zu hinterfragen. Denn betrachtet man den Zusammenhang der Kapazitätswerte in wässrigen Elektrolyten zu denen im organischen Elektrolyt 1M TEABF 4 /AN (vgl. Abbildung 5.69), dann ist für alle drei wässrigen Elektrolyte 1M H 2 SO 4 , 3.8M H 2 SO 4 und 6M KOH eine lineare Abhängigkeit zu erkennen. Sind die Kapazitätswerte eines Kohlenstoffmaterials im organischen Medium maximal, dann sind sie es auch in dem jeweiligen wässrigen Elektrolyt. Diese Linearität wurde unabhängig vom Ausgangsrohstoff, aus den Kapazitätswerten der zyklischen Voltammetrie im organischen und wässrigen Medium für die hergestellten Aktivkohlenstoffe, aufgetragen. Diese gefundene Abhängigkeit widerspricht der Theorie, dass auch geringe BET-Oberflächen von unter 161
Seite 1 und 2:
ROHSTOFFSPEZIFISCHE ENTWICKLUNG, CH
Seite 3:
„JEDER, DER SICH ERNSTHAFT MIT DE
Seite 6 und 7:
Inhaltsverzeichnis 4.3.4 DIE V-t-ME
Seite 8 und 9:
Inhaltsverzeichnis IV
Seite 10 und 11:
1. Einleitung fahrzeugen ist die Vo
Seite 12 und 13:
1. Einleitung 4
Seite 14 und 15:
2. Theoretische Grundlagen elektroc
Seite 16 und 17:
Seite 18 und 19:
Seite 20 und 21:
Seite 22 und 23:
Seite 24 und 25:
Seite 26 und 27:
Seite 28 und 29:
Seite 30 und 31:
3. Rohstoffspezifikation 3.1 BRAUNA
Seite 32 und 33:
3. Rohstoffspezifikation Abbildung
Seite 34 und 35:
3. Rohstoffspezifikation Methylgrup
Seite 36 und 37:
3. Rohstoffspezifikation bestimmten
Seite 38 und 39:
3. Rohstoffspezifikation Die Kohlev
Seite 40 und 41:
3. Rohstoffspezifikation 3.2.3 ACET
Seite 42 und 43:
3. Rohstoffspezifikation 3.3 AKTIVK
Seite 44 und 45:
3. Rohstoffspezifikation DIAMANT De
Seite 46 und 47:
3. Rohstoffspezifikation KOHLENSTOF
Seite 48 und 49:
3. Rohstoffspezifikation wurde durc
Seite 50 und 51:
3. Rohstoffspezifikation existieren
Seite 52 und 53:
3. Rohstoffspezifikation widmeten H
Seite 54 und 55:
3. Rohstoffspezifikation OBERFLÄCH
Seite 56 und 57:
3. Rohstoffspezifikation 48
Seite 58 und 59:
4. Experimentelle Methoden 4.1.2 CH
Seite 60 und 61:
4. Experimentelle Methoden 4.2 STRU
Seite 62 und 63:
4. Experimentelle Methoden CasaXPS
Seite 64 und 65:
4. Experimentelle Methoden Abbildun
Seite 66 und 67:
Seite 68 und 69:
4. Experimentelle Methoden Aufgrund
Seite 70 und 71:
4. Experimentelle Methoden 5 -./
Seite 72 und 73:
4. Experimentelle Methoden 4.3.4 DI
Seite 74 und 75:
4. Experimentelle Methoden entspric
Seite 76 und 77:
4. Experimentelle Methoden E ads f
Seite 78 und 79:
4. Experimentelle Methoden relative
Seite 80 und 81:
Seite 82 und 83:
4. Experimentelle Methoden 4.5 GRUN
Seite 84 und 85:
4. Experimentelle Methoden Ein elek
Seite 86 und 87:
4. Experimentelle Methoden Die Leit
Seite 88 und 89:
4. Experimentelle Methoden Λ Š
Seite 90 und 91:
4. Experimentelle Methoden 4.5.2 KO
Seite 92 und 93:
4. Experimentelle Methoden 4.5.3 OR
Seite 94 und 95:
4. Experimentelle Methoden 4.5.4 EL
Seite 96 und 97:
4. Experimentelle Methoden 4.5.5 DR
Seite 98 und 99:
4. Experimentelle Methoden Spezifis
Seite 100 und 101:
4. Experimentelle Methoden Spezifis
Seite 102 und 103:
4. Experimentelle Methoden Der Stro
Seite 104 und 105:
4. Experimentelle Methoden dar, da
Seite 106 und 107:
4. Experimentelle Methoden 4.6.2 DI
Seite 108 und 109:
4. Experimentelle Methoden ∗
Seite 110 und 111:
4. Experimentelle Methoden ∗
Seite 112 und 113:
4. Experimentelle Methoden kondensa
Seite 114 und 115:
4. Experimentelle Methoden transfer
Seite 116 und 117:
4. Experimentelle Methoden bis eini
Seite 118 und 119: 4. Experimentelle Methoden Das dazu
Seite 120 und 121: 4. Experimentelle Methoden Messunge
Seite 122 und 123: 4. Experimentelle Methoden 10 8 Ace
Seite 124 und 125: 4. Experimentelle Methoden 116
Seite 126 und 127: 5. Experimentelle Ergebnisse und Di
Seite 218 und 219:
5. Experimentelle Ergebnisse und Di
Seite 220 und 221:
Seite 222 und 223:
Seite 224 und 225:
Seite 226 und 227:
Seite 228 und 229:
Seite 230 und 231:
Seite 232 und 233:
Seite 234 und 235:
Seite 236 und 237:
Seite 238 und 239:
Seite 240 und 241:
Seite 242 und 243:
Seite 244 und 245:
Seite 246 und 247:
Seite 248 und 249:
Seite 250 und 251:
Seite 252 und 253:
Seite 254 und 255:
Seite 256 und 257:
Seite 258 und 259:
Seite 260 und 261:
Seite 262 und 263:
Seite 264 und 265:
Seite 266 und 267:
Seite 268 und 269:
Seite 270 und 271:
Seite 272 und 273:
Seite 274 und 275:
Seite 276 und 277:
Seite 278 und 279:
Seite 280 und 281:
Seite 282 und 283:
Seite 284 und 285:
Seite 286 und 287:
Seite 288 und 289:
Seite 290 und 291:
Seite 292 und 293:
Seite 294 und 295:
Seite 296 und 297:
Seite 298 und 299:
Seite 300 und 301:
Seite 302 und 303:
Seite 304 und 305:
Seite 306 und 307:
Seite 308 und 309:
6. Zusammenfassung methode der zykl
Seite 310 und 311:
6. Zusammenfassung trodenkapazität
Seite 312 und 313:
6. Zusammenfassung partikulären Wi
Seite 314 und 315:
Anhang BEISPIEL 1: BERECHNUNG DER S
Seite 316 und 317:
Anhang BEISPIEL 3: BERECHNUNG DER S
Seite 318 und 319:
Anhang 168 F · g 1 mit ¸ 12
Seite 320 und 321:
Anhang Für das Aktivmaterial aus d
Seite 322 und 323:
Anhang a) b) Abbildung 6.3: TEM-Bil
Seite 324 und 325:
Anhang a) b) Abbildung 6.7: REM-Bil
Seite 326 und 327:
Anhang a) b) Abbildung 6.11: REM-Bi
Seite 328 und 329:
Anhang ABKÜRZUNGEN SYMBOLE UND KON
Seite 330 und 331:
Seite 332 und 333:
Seite 334 und 335:
Anhang 326
Seite 336 und 337:
Literaturverzeichnis [16] E. Schrö
Seite 338 und 339:
Literaturverzeichnis [52] Homepage
Seite 340 und 341:
Literaturverzeichnis [87] T. Devara
Seite 342 und 343:
Literaturverzeichnis [130] W. Wresz
Seite 344 und 345:
Literaturverzeichnis [172] T. Kirsc
Seite 346 und 347:
Literaturverzeichnis [214] P. I. Ra
Seite 348 und 349:
Literaturverzeichnis [255] Versuch
Seite 350 und 351:
Literaturverzeichnis [292] H. Keise
Seite 352 und 353:
344
Seite 354:
346
Alle anzeigen

DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?