Der Einsatz poröser Kohlenstoff-Elektroden als elektrisch leitfähige Matrices zur elektrochemischen Kontaktierung von Schwefel für die Verwendung in Lithium-Schwefel-Zellen wurde untersucht. Kapazitätsmessungen an Zellen mit verschiedenen porösen Kohlenstoffmaterialien, die unterschiedliche Porengrößen und -ordnungen aufweisen wurden durchgeführt. Es wurden sowohl monomodal poröse Kohlenstoffmaterialien, als auch multimodale Systeme synthetisiert und die Kapazität und Zyklenstabilität daraus hergestellter Zellen gemessen. Darüber hinaus wurden stickstoffmodifizierte Analoga einiger dieser Matrices synthetisiert und ein Vergleich zwischen modifizierten und nicht-modifizierten Kohlenstoffmaterialien angestellt. In diesem Kontext wurde eine Syntheseroute zur Herstellung monolithischer stickstoffdotierter Kohlenstoffmatrices erarbeitet. Der Stickstoffanteil in diesen modifizierten Kohlenstoffen betrug bis zu 10 %. Ein signifikanter Unterschied zwischen diesen und den nicht-modifizierten Matrices konnte nicht festgestellt werden. Geordnet poröse Matrices wurden mittels Röntgendiffraktometrie und Stickstoff-Physisorption untersucht. Eine qualitative Untersuchung der Verteilung des Schwefels in der porösen Kohlenstoffmatrix erfolgte mittels Röntgendiffraktometrie. Eine Methode zur quantitativen Untersuchung der Verteilung der Gastspezies in porösen Strukturen mittels Stickstoff-Physisorption und Helium-Pyknometrie wurde erarbeitet.

The application of porous carbon-electrodes as conductive matrices for the electrochemical addressing of sulfur in lithium-sulfur-batteries was investigated. Capacity measurements of cells based on different ordered and non-ordered porous carbon materials with different poresizes were carried out. Monomodal as well as multi-modal porous carbon materials were synthesized. Capacity and stability of batteries made from these materials were measured. Additionally nitrogen-doped analogues to these matrices were synthesized and both doped and non-doped matrices were compared with regard to their capacities and respective cycling stability. In this context a synthesis route for monolithic nitrogen-doped carbon matrices was developed. The nitrogen content of these modified carbon materials was up to 10 %. There was no significant difference found between those doped and non-doped matrices with regard to their capacity or cycling stability.Ordered porous matrices were investigated by x-ray diffraction and nitrogen physisorption analysis. The distribution of sulfur within these matrices was investigated qualitatively by x-ray diffraction. A method allowing quantification of the distribution of a guest species within a porous structure with nitrogen-physisorption and helium-picnometry measurements was developed.