DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
Für die Aktivierungsstufen zwei bis fünf aus der Versuchsreihe des Pechkokses wurden
ebenfalls die Kapazitätswerte aus den Fitparametern für das verteilte RC-Glied des Blocking-
Prozesses im Inneren der porösen Kohlenstoffelektrode berechnet. Die Werte sind im Vergleich
zu den spezifischen Elektrodenkapazitäten aus der zyklischen Voltammetrie in Abhängigkeit
der BET-Oberfläche in der Abbildung 5.94 dargestellt. Die zusätzliche Bezifferung gibt
dabei den Massenanteil des verwendeten Kaliumhydroxids an.
Kapazität C [F]
300
250
200
2
2
Impedanzspektroskopie
2. RC-Glied
145
140
135
130
125
1600 1800 2000 2200 2400
BET-Oberfläche S BET
[m 2 /g]
zyklische Voltammetrie
5
5
3
3
4
4
Spezifische Elektrodenkapazität [F/g]
Abbildung 5.94: Vergleich des Verlaufs der Kapazitätswerte in Abhängigkeit der BET-
Oberfläche aus dem Messdatenfit der Impedanzspektroskopie für das 2. RC-Glied und der
zyklischen Voltammetrie für den chemisch mit Kaliumhydroxid aktivierten Pechkoks im
organischen Elektrolyt 1M TEABF 4 /AN; die Bezifferung gibt den Massenanteil des verwendeten
Kaliumhydroxids an und die Kreise markieren die höchsten Kapazitätswerte
Die spezifischen Kapazitätswerte aus der zyklischen Voltammetrie zeigen dabei bereits nach
der zweiten Aktivierungsstufe einen Einbruch der Kapazität auf die dritte Aktivierungsstufe,
um dann erneut in der vierten Aktivierungsstufe stark anzusteigen, in der sich auch zusätzlich
die BET-Oberfläche erhöht hat. In der fünften Aktivierungsstufe bricht dann sowohl die
spezifische Elektrodenkapazität als auch die Oberfläche ein. Erstmals im Vergleich der beiden
Messmethoden, zeigt sich innerhalb dieser Versuchsreihe ein deutlicher Unterschied im
Ergebnis. Das Aktivmaterial der vierten Aktivierungsstufe wird dabei nur mit einer leicht
höheren Kapazität als die dritte Aktivierungsstufe bestimmt und liegt deutlich unter den
Materialien der zweiten und fünften Aktivierungsstufe. Bis auf diese Abweichung ähneln sich
die Verläufe doch sehr stark, die dritte Stufe schneidet am schlechtesten ab und das Material
der fünften Stufe liegt unterhalb der zweiten Stufe. Lediglich zeigt die zyklische Voltammetrie
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