Forschungsthema 'Charakterisierung und Strukturanalyse von Graphitischen Kohlenstoffen'
Charakterisierung und Strukturanalyse von Graphitischen Kohlenstoffen
Warum beschäftigen wir uns mit Kohlenstoffen?
Kohlenstoff ist eines der faszinierendsten Elemente, das in den unterschiedlichsten Gebieten Anwendung findet. Ob in der Form von nicht-graphitischen oder mesoporösen Kohlenstoffen als potentielles Speichermedium für Treibhaus- und Abgase, als Zusätze für Schmiermittel oder in der Form von graphitischen Kohlenstoffen und Graphiten in elektrochemischen Anwendungen wie Lithium-, Natrium- oder Aluminium-Ionen-Batterien (respektive LIB, NIB, AIB). Kohlenstoffe gehören zu den Materialien, die im Millionen Tonnen Maßstab produziert und angewendet werden.
Präzise Informationen über die Mikrostruktur der Kohlenstoffmaterialien erhalten zu können, ist eines der Hauptforschungsgebiete der AG Smarsly. Dabei wenden wir verschiedene Methoden an, allen voran die Röntgendiffraktion und die Raman-Spektroskopie!
Aktuelle Forschungsprojekte / Ansprechpartner
Im BMBF-Projekt ALIBES (Aluminium-Ionen-Batterien für stationäre Energiespeicher) beschäftigt sich Christian mit der Charakterisierung und der Mikrostrukturanalyse von graphitischen Kohlenstoffen / Graphiten als Kathodenmaterial in AIBs.
Kommt gerne im Büro B 45 vorbei, falls ihr an einer Bachelor-/Master- oder Vertiefungsarbeit Interesse habt!
Weiterführende Literatur
Assessing the structural properties of graphitic and non-graphitic carbons by Raman spectroscopy
D. B. Schuepfer, F. Badaczewski, J. M. Guerra-Castro, D. M. Hofmann, C. Heiliger, B. M. Smarsly, P. J. Klar (2020). Carbon, 161, 359-372, 2257-2268.
DOI: 10.1016/j.carbon.2019.12.094
Monitoring the thermally induced transition from sp3-hybridized into sp2-hybridized carbons
D. B. Schuepfer, F. Badaczewski, J. Peilstöcker, J. M. Guerra-Castro, H. Shim, S. Firoozabadi, A. Beyer, K. Volz, V. Presser, C. Heiliger, B. M. Smarsly, P. J. Klar (2021). Carbon, 172, 214-227.
DOI: 10.1016/j.carbon.2020.09.063
Comparative Microstructural Analysis of Non-graphitic Carbons by Wide-angle X-ray and Neutron Scattering
T. Pfaff, F. Badaczewski, M. O. Loeh, A. Franz, J.-U. Hoffmann, M. Reehuis, W. G. Zeier, B. M. Smarsly (2019). The Journal of Physical Chemistry C, 123, 20532 - 20546.
DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b03590
Analysis of thermally induced changes in the structure of coal tar pitches by an advanced evaluation method of X-ray scattering data
M.O. Loeh, F. Badaczewski, K. Faber, S. Hintner, M.F. Bertino, P. Mueller, J. Metz, B. M. Smarsly (2016). Carbon, 109, 823-835.
DOI: 10.1016/j.carbon.2016.08.031
OctCarb—A GNU Octave Script for the Analysis and Evaluation of Wide-Angle Scattering Data of Non-Graphitic Carbons
O. Osswald, B.M. Smarsly (2022). C. 8, 4, 78.
DOI: 10.3390/c8040078
CarbX: a program for the evaluation of wide-angle X-ray scattering data of non-graphitic carbons
T. Pfaff, M. Simmermacher, B. M. Smarsly (2018). J. Appl. Cryst., 51, 219-229.
DOI: 10.1107/S1600576718000195
X-ray Scattering of Non-Graphitic Carbon: An Improved Method of Evaluation
W. Ruland, B. M. Smarsly (2002). J. Appl. Cryst., 35, 624-633.
DOI: 10.1107/S0021889802011007