Rational design of electrodes for solid state cable type supercapacitors with superior ultrahigh rate performance Die aktuellen Spitzentechnologien in Materialwissenschaft und Elektronik haben durch bedeutende Fortschritte bei Innovationen eine neue Generation von transportabler Elektronik angeregt. Es ist eine große Herausforderung diese Errungenschaften in einem nächsten Schritt für die Entwicklung von intelligenter flexibler und tragbarer Elektronik anzuwenden. Zentral für die Realisierung dieser fortgeschrittenen Elektronik ist die Verfügbarkeit von effizienten sicheren kompakten leichten flexiblen und verwertbaren Energiespeichern. Im Gegensatz zu den heutigen Akkumulatoren besitzen Superkondensatoren hervorragende Eigenschaften wie schnelle Ladungs Entladungszyklen hohe Zykluslebensdauer sowie ausgezeichnete Sicherheitsmerkmale die sie vielversprechend für viele Anwendungen machen. Andererseits schränken Faktoren wie niedrige Ladungsspeicherkapazität mangelnde Ultrahochgeschwindigkeitstauglichkeit und Schwierigkeiten bei der Integration bestehender Superkondensatoren den Nutzen in der intelligenten Elektronik der neuen Generation aufgrund ihrer schlechten strukturellen Kompatibilität und mechanischen Eigenschaften ein. Folglich erfordern diese Einschränkungen eine Verbesserung der Ladungsspeicher und der physikalischen Eigenschaften von Superkondensatoren. Ausgehend von den oben genannten Faktoren schlägt diese Arbeit ein neues Herstellungsverfahren für die Entwicklung von kabelbasierten Festkörper Superkondensatoren (solid state cable type supercapacitors (SSCTSs)) vor seilartigen Strukturen basierend auf einem Festkörperelektrolyten welche ausgezeichnete Ultrahochgeschwindigkeitseigenschaften ermöglichen um den Herausforderungen von Energiespeichern in der intelligenten flexiblen und tragbaren Elektronik gerecht zu werden. Die Hauptarbeit dieser Dissertation konzentriert sich auf die Herstellung von eigendotierten Titanoxid Nanotubes (D TiO2) auf Titan (D TiO2 Ti) durch Anodisierung von Titandraht mit anschließender kathodischer Polarisation als Elektroden für die Entwicklung von SSCTSs. Die einzigartige Architektur von regelmäßig aufgewachsenen D TiO2 auf Titandraht ermöglicht einen kurzen Ionendiffusionsweg sowie einen geringen Ladungsübertragungswiderstand wodurch die hergestellten SSCTSs hervorragende Ladungsspeichereigenschaften sogar bei einer Ultrahoch Scan Rate von 200 V s (Cyclovoltammetrie) zeigen welche nahezu zwei bis drei Größenordnungen (100…1000 fach) über den veröffentlichten maximalen Scan Raten der meisten bisher entwickelten SSCTSs liegt. Neben der überlegenen Ladungsspeicherung zeigen D TiO2 Ti basierte SSCTSs auch nach über 20.000 Ladungs Entladungszyklen eine ausgezeichnete zyklische Stabilität sowie eine zuverlässige Ladungsspeicherleistung auch unter mechanischer Beanspruchung (Verbiegung). Um die Fähigkeiten dieser Methode weiter zu belegen werden in der Dissertation auch SSCTSs unter Verwendung von weiterentwickelten Elektroden wie MoO3@D TiO2 Ti und PEDOT@D TiO2 Ti durch kontrollierte galvanische Abscheidung von MoO3 und PEDOT auf D TiO2 Ti hergestellt. Die Verwendung so gestalteter Elektroden trägt dazu bei die Kapazitäts und Energiedichte von SSCTSs unter Beibehaltung aller grundlegenden Eigenschaften von D TiO2 basierten SSCTSs zu verbessern. Die Leistungsfähigkeit der vorgeschlagenen SSCTSs betont das Zukunftsträchtige der Methodik welche in dieser Arbeit für die Herstellung von Hochleistungs SSCTSs für verschiedene Anwendungen in einer neuen Generation von Elektronik vorgestellt wird. Darüber hinaus untersucht diese Arbeit auch die Möglichkeiten von TiO2 basierten Elektroden um Höchstgeschwindigkeiten bei SSCTSs zu erreichen ein Thema das bisher nur selten untersucht wurde. Schließlich ist es bei dem rasanten Wachstum von Technologien unschwer vorstellbar dass die hier entwickelte Methode neue Möglichkeiten im Bereich der Höchstgeschwindigkeits SSCTSs eröffnet neue Wege für Innovationen neuer elektronischer Geräte ebnet und die wachsenden Bedürfnisse von Endnutzern erfüllt.