Schwefel-basierte Elektroden haben wegen ihrer möglichen Anwendung in der nächsten Generation Akkumulatoren große Aufmerksamkeit auf sich gezogen; insbesondere da Schwefel ein umweltfreundliches und reichlich vorhandenes Element ist, das für die reversible elektrochemische Reaktion mit Lithium eine theoretische Kapazität von ungefähr 1675 mAh g-1 hat. Die Elektrochemie des Schwefels ist aber deutlich komplizierter als die der häufig angewandten Insertionsmaterialien in Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Die elektrochemische Reduktion des in Lithium-Schwefel-Zellen enthaltenden Schwefels geschieht durch einen stufenweisen Mechanismus, bei dem lösliche Polysulfide gebildet werden. Das Auflösen von aktivem Material ist für die Zelle allerdings sehr schädlich, da dies mit einem Kapazitätsverlust der Elektrode einhergeht. Das bedeutet, dass dem Elektrolyten in diesem Akkumulator-Typ eine besonders wichtige Rolle zukommt – wichtiger noch als in anderen Systemen, in denen er nur ein Ionenleiter ist. In der nachfolgenden Arbeit werden die Zersetzungsreaktionen des am häufigsten verwendeten Elektrolyten für Lithium-Schwefel-Akkumulatoren studiert. Es ist bekannt, dass diese Reaktionen eine große Auswirkung auf die Elektrochemie des Schwefels haben. Der erste Teil dieser Arbeit besteht aus der Untersuchung von Zersetzungsreaktionen des Elektrolyten aufgrund gelösten Sauerstoffes. Dadurch wird ein tieferes Verständnis der Schwefel-Elektrochemie erhalten. In dem zweiten Teil dieser Arbeit wird der Effekt der höhen Spannung während der Lithiumsulfid-Aktvierung studiert, mit Fokus auf deren Auswirkung auf die Elektrolytzersetzung. Lithiumsulfid ist die vollständig lithiierte Form des Schwefels und entspricht somit dem entladenen Kathodenmaterial. Um diese Auswirkung zu analysieren, wurde ein neuartiges Lithiumsulfid-basiertes Material entwickelt, nämlich Lithiumsulfid mit eingebetteten Ethylendiamin-Molekülen. Dieses Material zeigt eine sehr niedrige Aktivierungsspannung, was dabei helfen kann, den Zersetzungsmechanismus des Elektrolytes wegen hoher Spannungen zu erklären.
