TY - THES

T1 - Bestimmung verschiedener Metalle im Kathodenmaterial von Lithium-Ionen-Batterien

AU - Prasser, Jasmin

N1 - gesperrt bis null

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Um geeignete Recyclingmethoden für Lithium-Ionen-Batterien zu implementieren und einen Marktwert für das rückgewonnene Material abzuschätzen ist es wichtig, die genaue chemische Zusammensetzung der Batterien zu kennen. Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit erfolgte eine Methodenentwicklung zur Bestimmung der Elemente Al, Li, Ni, Mn und Co des Kathodenmaterials von Lithium-Ionen-Batterien mittels nasschemischer Analysetechniken. Hierzu wurde ein Kathodenmaterial bekannter Zusammensetzung herangezogen. Die untersuchte Kathode bestand dabei neben dem Hauptbestandteil Aluminium sowie geringen Mengen an diversen organischen Bindemitteln aus LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2. Das Kathodenmaterial wurde zerkleinert, geglüht und anschließend aufgeschlossen, wobei ein Ziel dieser Diplomarbeit die Ermittlung der optimalen Aufschlussbedingungen war, hinsichtlich Reagenzien, Dauer und Temperatur des Aufschlusses. Die somit in Lösung gebrachten Elemente wurden mit dem Flammenatomabsorptionsspektrometer gemessen, wobei auch hier die optimalen Einstellungen des Gerätes von Bedeutung waren und etwaige Matrixeffekte berücksichtigt wurden. Neben der Darstellung des geeignetsten Aufschlusses sowie der optimalen Flammenbedingungen wurden auch die Fehlerquellen und Einflüsse dargestellt. Durch die Ergebnisauswertung stellten sich der Königwasser- und der umgekehrte Königswasseraufschluss als die für das untersuchte Kathodenmaterial gut geeigneten Aufschlussreagenzien heraus.

AB - Um geeignete Recyclingmethoden für Lithium-Ionen-Batterien zu implementieren und einen Marktwert für das rückgewonnene Material abzuschätzen ist es wichtig, die genaue chemische Zusammensetzung der Batterien zu kennen. Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit erfolgte eine Methodenentwicklung zur Bestimmung der Elemente Al, Li, Ni, Mn und Co des Kathodenmaterials von Lithium-Ionen-Batterien mittels nasschemischer Analysetechniken. Hierzu wurde ein Kathodenmaterial bekannter Zusammensetzung herangezogen. Die untersuchte Kathode bestand dabei neben dem Hauptbestandteil Aluminium sowie geringen Mengen an diversen organischen Bindemitteln aus LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2. Das Kathodenmaterial wurde zerkleinert, geglüht und anschließend aufgeschlossen, wobei ein Ziel dieser Diplomarbeit die Ermittlung der optimalen Aufschlussbedingungen war, hinsichtlich Reagenzien, Dauer und Temperatur des Aufschlusses. Die somit in Lösung gebrachten Elemente wurden mit dem Flammenatomabsorptionsspektrometer gemessen, wobei auch hier die optimalen Einstellungen des Gerätes von Bedeutung waren und etwaige Matrixeffekte berücksichtigt wurden. Neben der Darstellung des geeignetsten Aufschlusses sowie der optimalen Flammenbedingungen wurden auch die Fehlerquellen und Einflüsse dargestellt. Durch die Ergebnisauswertung stellten sich der Königwasser- und der umgekehrte Königswasseraufschluss als die für das untersuchte Kathodenmaterial gut geeigneten Aufschlussreagenzien heraus.

KW - Lithium-Ionen-Batterien

KW - Kathodenbeschichtung

KW - nasschemische Aufschlussmethoden

KW - Lithium-Mangan-Nickel-Kobalt-Oxid

KW - Atomabsorptionsspektrometrie

KW - Königswasseraufschluss

KW - umgekehrter Königswasseraufschluss

KW - lithium-ion-batteries

KW - characterisation of cathode material

KW - LiMn1/3Co1/3Ni1/3O2

KW - chemical digestion

KW - aqua regia

KW - inverse aqua regia

M3 - Masterarbeit

ER -