%0 Generic
%A Neef, Christoph
%D 2016
%F heidok:21399
%R 10.11588/heidok.00021399
%T Züchtung und Untersuchung von LiMPO4 und Li2MSiO4 M = (Mn, Fe, Co) Mikro- und Makrokristallen
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/21399/
%X In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung von mikro- und makroskaligen Kristallen der polyanionischen LiMPO4 und Li2MSiO4 M = (Mn, Fe, Co) Verbindungen mittels der mikrowellengestützten Hydrothermalsynthese und des optischen Zonenschmelzverfahrens dargestellt. Die hergestellten Materialien wurden strukturell mittels Einkristall- oder Pulverröntgendiffraktometrie sowie metallurgisch, chemisch und ihre Morphologie betreffend mittels Mikroskopie und Röntgenspektroskopie charakterisiert und weiterführend durch elektrochemische Zyklierung, Impedanzspekroskopie, Magnetometrie und Myonen-Spin-Rotations-/Relaxationsmessungen untersucht. An hydrothermal additivgestützt hergestelltem LiCoPO4 wurde ein deutlicher Einfluss der Partikelmorphologie auf die elektrochemischen Eigenschaften und die Einsetzbarkeit als Lithium-Ionen Batteriematerial festgestellt. Darüber hinaus wurden zwei polymorphe LiCoPO4 Modifikation mit Zn und Fe dotiert und die Auswirkungen der Übergangsmetallsubstitution auf die magnetischen und elektrochemischen Eigenschaften untersucht. Die Spin-Dynamik der tetraedrischen Modifikation wurde anhand von kernmagnetischer Resonanz und μSR untersucht. Dabei wurden magnetische Flukutationen bis zu hohen Temperaturen beobachtet. Makroskopische Einkristalle der Verbindungen LiMn1−xFexPO4 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1) und Li2FeSiO4 wurden im Zonenschmelzverfahren bei erhöhtem Druck hergestellt und deren genaue Züchtungsparameter bestimmt. Die Untersuchungen der magnetischen Eigenschaften und Leitfähigkeit von LiMn1−xFexPO4 zeigen eine deutliche Dotierungsabhängigkeit des magnetischen Grundzustandes und der magnetischen Anisotropie sowie der anisotropen Hochtemperaturmobilität der Lithium-Ionen. Die Einkristallstruktur der erzeugten Li2FeSiO4 Modifikation wurde zum ersten Mal bestimmt und deren magnetische Eigenschaften untersucht.