ISBN 978-3-8439-1456-7

978-3-8439-1456-7, Reihe Nanotechnologie

Timo Bohnenberger
Funktionale Schichten aus Kohlenstoffnanoröhrchen und ihre Anwendung in elektrochemischen Doppelschichtkondensatoren

163 Seiten, Dissertation Technische Universität Wien (2013), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Kohlenstoffnanoröhrchen haben seit ihrer Entdeckung 1991 große Aufmerksamkeit in Industrie und Forschung erregt. Um ihre Eigenschaften nutzbringend einsetzen zu können, welche die Nanotechnologie und damit auch nanoskalige Partikel und Fasern für die Entwicklung anspruchsvoller Werkstoffe bieten, wurden die Kohlenstoffnanoröhrchen aufgrund ihrer außergewöhnlichen elektrischen, chemischen und mechanischen Belastbarkeit besonders intensiv studiert.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie hocheffiziente Elektroden elektrochemischer Energiespeicher aus diesen Fasern hergestellt werden können. Dazu wird ein Verfahren benutzt, welches die Möglichkeit bietet, Nanoröhrchen hochpräzise abzuscheiden. Diese Layer-by-Layer Technik beruht auf der elektrostatischen Anziehung gegensätzlich geladener Partikel, sodass diese schichtweise auf einem Substrat abgeschieden werden können. Entsprechend werden Kohlenstoffnanoröhrchen chemisch funktionalisiert und mit elektrischen Oberflächenladungen versehen.

Das Potenzial derart abgeschiedener Elektroden wird in dieser Arbeit am Beispiel von elektrochemischen Doppelschichtkondensatoren, auch Superkondensatoren genannt, aufgezeigt. Dazu werden dünne Schichten von Kohlenstoffnanoröhrchen beiderseits einer Filtermembran aufgetragen und die Leistungsmerkmale solcher Kondensatoren in unterschiedlichen Elektrolyten aufgenommen und verglichen.