Materialien

In handelsüblichen Batterien wird für die beiden unterschiedlich geladenen Elektroden meist ein kohlenstoffhaltiges Material (z.B. synthetischer Graphit) und ein Lithium-Metall-Oxid verwendet, während ein Lithiumleitsalz - in einem Gemisch organischer Lösemittel gelöst - als Elektrolyt dient.

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Das Forschungsfeld

Das Ziel im Forschungsfeld Materialien ist es, neuartige Materialien mit potenziell höheren Energiedichten zu identifizieren, die gleichzeitig sicher sind und zu niedrigeren Kosten produziert werden können. Zudem soll mit diesen eine schnelle Ladung und Entladung über viele Zyklen möglich sein. Notwendig ist dabei eine Neuentwicklung oder Optimierung sowohl der Elektroden- als auch der Elektrolytmaterialien.

Um hohe Energie- und Leistungsdichten zu erreichen,- forschen die Mitglieder der Gruppe daran, unerwünschte chemische Reaktionen an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt zu minimieren oder vollständig auszuschalten. Die Entwicklung geeigneter Synthesen steht für die neuen Materialien im Vordergrund, da die Prozessführung die technischen Eigenschaften eines Materials, z.B. die Ladezyklen-Stabilität, stark beeinflusst.

Ein weiterer Schwerpunkt in diesem Forschungsfeld ist die Entwicklung gänzlich neuartiger Batteriekonzepte (z.B. Magnesium-Batterie). Diese besitzen das Potenzial, deutlich höhere Speicherkapazitäten als alle bisher bekannten Konzepte zu erreichen.

Forschungsgruppen

Prof. Dr. Maximilian Fichtner Solid-State Chemistry Die Forschungsgruppe "Festkörperchemie" beschäftigt sich mit den neuesten Batteriesystemen jenseits der heutigen Lithium-Ionen-Batterie. Dafür werden neue Materialien für elektrochemische Energiespeicher der nächsten und übernächsten Generation entwickelt und untersucht. Zur Arbeitsgruppe
Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens Composites & Hybrid Materials Die Forschungsgruppe "Komposite & Hybridmaterialien" erforscht und entwickelt neuartige Elektrodenmaterialien für die nächste Generation an Batterien. Zur Arbeitsgruppe
Prof. Dr. Carsten Streb Molecular Metal Oxide Composites Die Forschungsgruppe "Molekulare Metalloxid-Komposite" am HIU beschäftigt sich mit der Neuentwicklung hoch leistungsfähiger Batterieelektroden für den Bereich Lithium-Ionenbatterien und Post-Lithium-Systeme. Zur Arbeitsgruppe
Prof. Dr.-Ing. Horst Hahn Solid State Electrolytes Die Forschungsgruppe "Feststoffelektrolyte" beschäftigt sich mit der Entwicklung von nanokristallinen und amorphen Feststoffelektrolyt-Materialien für Lithium-Ionen-Batterien hauptsächlich mittels Gasphasen- und (Aerosol)-Techniken. Zur Arbeitsgruppe
Prof. Dr. Helmut Ehrenberg Nanoscale Hybrid Materials Die Forschungsgruppe "Nanoskalige Hybridmaterialien" arbeitet an der Entwicklung von nanoskaligen Funktionsmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien. Zur Arbeitsgruppe

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