The electro-chemo-mechanical coupling in lithium alloy electrodes

Abstract

Die Kopplung von Elektrochemie und Mechanik in Lithium Legierungselektroden kann sowohl durch Oberflächen- als auch Volumeneffekte hervorgerufen werden. Um diese Effekte unterscheiden zu können wurde sowohl eine dynamische elektro-chemo-mechanische Analyse als auch Kippwinkel abhängige Röntgenbeugung während elektrochemischer Zyklen an Gold-Dünnfilmelektroden durchgeführt. Die Ergebnisse wurden dann untereinander als auch mit Literaturergebnissen verglichen. Darüber hinaus enthält die Arbeit das Design und die Spezifikation der geeigneten Messaufbauten genauso wie mechanische und thermodynamische Berechnungen bezüglich des Zusammenhangs der unterschiedlichen Ergebnisse und deren Interpretation.

The coupling of electrochemistry and mechanics in lithium alloy electrodes can result from surface as well as bulk mechanisms. In order to distinguish these mechanisms dynamic electro-chemo-mechanical analysis and tilting angle dependent x-ray diffraction measurements were performed during electrochemical cycling on gold thin film electrodes and the results were compared with each other as well as with literature results. The thesis further includes the required design and specification of suitable measurement setups and thermodynamic as well as mechanic evaluations concerning the interrelation and interpretation of the results.