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Raphaela Burzler

• Elektrochemische Doppelschichtkondensatoren (engl. electrochemical double layer capacitors, EDLCs) oder Superkondensatoren dienen in der Hybridtechnologie der elektrischen Antriebe insbesondere der Speicherung von Bremsenergie, die bei Beschleunigungsvorgängen wieder freigegeben werden kann (Rekuperation). Ihr Aufbau und ihre Funktionsweise basieren auf klassischen Plattenkondensatoren, wobei Ionen aus einem Elektrolyt rein elektrostatisch an einer hochporösen Oberfläche adsorbiert werden. Die Materialklasse die dabei u.a. als nanostrukturiertes Funktionsmaterial an den Elektroden zum Einsatz kommt, sind die Aktivkohlenstoffe. Zur Herstellung von Aktivkohlenstoffen können unterschiedlichste Rohstoffe verwendet werden. Anhand von fünf verschiedenen Ausgangsrohstoffen wird der Weg von der Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung nanostrukturierter Kohlenstoffporositäten bis hin zur Anwendung im elektrochemischen Doppelschichtkondensator aufgezeigt. Realisiert wurde dies durch dieElektrochemische Doppelschichtkondensatoren (engl. electrochemical double layer capacitors, EDLCs) oder Superkondensatoren dienen in der Hybridtechnologie der elektrischen Antriebe insbesondere der Speicherung von Bremsenergie, die bei Beschleunigungsvorgängen wieder freigegeben werden kann (Rekuperation). Ihr Aufbau und ihre Funktionsweise basieren auf klassischen Plattenkondensatoren, wobei Ionen aus einem Elektrolyt rein elektrostatisch an einer hochporösen Oberfläche adsorbiert werden. Die Materialklasse die dabei u.a. als nanostrukturiertes Funktionsmaterial an den Elektroden zum Einsatz kommt, sind die Aktivkohlenstoffe. Zur Herstellung von Aktivkohlenstoffen können unterschiedlichste Rohstoffe verwendet werden. Anhand von fünf verschiedenen Ausgangsrohstoffen wird der Weg von der Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung nanostrukturierter Kohlenstoffporositäten bis hin zur Anwendung im elektrochemischen Doppelschichtkondensator aufgezeigt. Realisiert wurde dies durch die Anwendung eines breiten Spektrums der modernen Materialanalytik, wie z.B. der Gasadsorption, der zyklischen Voltammetrie, der dielektrischen Spektroskopie, der Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie und der Transmissionselektronenmikroskopie. Folgender Fragestellung und zentraler Zielsetzung wurde dabei nachgegangen: "Was sind die entscheidenden Materialeigenschaften der hochporösen Aktivkohlenstoffe, so dass ihr Einsatz im Superkondensator ebenfalls optimale Eigenschaften hervorbringt?"…
• Electrochemical double layer capacitors (EDLCs) or supercapacitors serve in the hybrid technology for electric power unit, notably for storage of braking energy, which can be released during acceleration (recuperation). Its composition and operating mode are based on classical plate capacitors, where ions of an electrolyte are only adsorbed electrostatically on a high-porous surface. The material class which is amongst others applied as a nano-structured functional material on electrodes, are activated carbons. For the production of activated carbons many different precursors could be used. By means of five various starting raw materials the way of research, characterization and optimization of nano-structured carbon porosities for application in electrochemical double layer capacitors is shown. This has been realized by the utilization of a broad spectrum modern material analytics, such as gas adsorption, cyclic voltammetry, dielectric spectroscopy, x-ray photo-electron spectroscopyElectrochemical double layer capacitors (EDLCs) or supercapacitors serve in the hybrid technology for electric power unit, notably for storage of braking energy, which can be released during acceleration (recuperation). Its composition and operating mode are based on classical plate capacitors, where ions of an electrolyte are only adsorbed electrostatically on a high-porous surface. The material class which is amongst others applied as a nano-structured functional material on electrodes, are activated carbons. For the production of activated carbons many different precursors could be used. By means of five various starting raw materials the way of research, characterization and optimization of nano-structured carbon porosities for application in electrochemical double layer capacitors is shown. This has been realized by the utilization of a broad spectrum modern material analytics, such as gas adsorption, cyclic voltammetry, dielectric spectroscopy, x-ray photo-electron spectroscopy and transmission electron microscopy. As a main question and intention had been followed: "Which are the essential material properties of high-porous activated carbons, so that their application in supercapacitors generates also optimized properties?"…