Organic Functional Materials

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Das wissenschaftliche Ziel der Forschungsgruppe "Komposite & Hybridmaterialien" ist die Weiter-/Entwicklung neuartiger Elektrodenmaterialien für die nächste Generation an Batterien. Dafür kommen verschiedenste Präparationsmethoden wie z. B. Festkörper,- Sol-gel und hydrothermale Reaktionen zur Anwendung, um aus diesem Pool die effektivste Methode, hin zu einem hochreinen Endprodukt zu ermitteln. Zudem werden physikalische und strukurelle Charakterisierungen durchgeführt, um den Einfluss der Morphologie sowie der Atomanordnung auf die elektrochemischen Eigenschaften zu bestimmen.

Die Materialien für Elektroden zu optimieren stellt eine große Herausforderung in der Batterieforschung dar. Hierzu müssen unter anderem verschiedene Präparationsmethoden entwickelt werden. Bis zur Herstellung von hochreinen Endprodukten im Labormaßstab gibt es viele grundlegende Fragestellungen zu lösen. Die elektrochemischen Eigenschaften der Materialien werden bestimmt durch ihre innere Struktur bis hin zur atomaren Anordnung. Die Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt und deren Oberflächenbeschaffenheiten beeinflussen Zersetzungreaktionen, welche eine Batterieperformance stark beeinträchtigen. 

Die Forschungsgruppe „Komposite & Hybridmaterialien“ erarbeiten ein grundlegendes Verständnis zur Entwicklung von Elektrodenmaterialien um die Batterie der nächsten Generation entscheidend mitentwickeln zu können.

Prof. Dr. Birgit EsserGruppenleiter/inMail: birgit.esser[at]uni-ulm.de

Esser Lab Birgit Esser Gruppenfoto

Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Birgit Esser beschäftigt sich mit funktionalen organischen Molekülen und Materialien. Hauptthema sind organisch-basierte Batterien, gespannte Ringsysteme (chemische Ringe mit hoher Spannung) und Photokatalyse (chemische Reaktionen unter Lichteinfluss mit Katalysator)

Organische Batterien:
Organische Elektrodenmaterialien sind vielversprechend für nachhaltige Batterien, da sie aus verfügbaren, meist ungiftigen Elementen bestehen und flexibel gestaltet werden können. Ihre vielfältige Redoxchemie ermöglicht den Einsatz in unterschiedlichen Batterietypen, etwa mit Natrium, Aluminium oder Magnesium. Unsere Forschung entwickelt und untersucht solche Materialien und ihre Funktionsweise.

Gespannte Ringsysteme:
Nanohoops sind ringförmige Moleküle mit besonderen elektronischen Eigenschaften. Wir erforschen verschiedene Varianten, etwa chirale oder redoxaktive Strukturen, und analysieren ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften. Zudem untersuchen wir ihr Potenzial für Anwendungen, z. B. in Batterien oder der Spintronik.

Photokatalyse:
Wir untersuchen organische Farbstoffe als Photosensibilisatoren für lichtgetriebene Reaktionen, etwa die Wasserstoffentwicklung. Ein Fokus liegt auf Donor-Akzeptor-Systemen und deren Kombination mit Katalysatoren. Ziel ist es, effizientere und mildere Reaktionsbedingungen zu ermöglichen.

Zeitschriftenaufsatz
Adil Md, Schmidt Maximilian, Vogt Julia, Diemant Thomas, Oschatz Martin, Esser Birgit
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Zeitschriftenaufsatz
Uhl Matthias, Sadeeda, Penert Philipp, Schuster Philipp A., Schick Benjamin W., Muench Simon, Farkas Attila, Schubert Ulrich S., Esser Birgit, Kuehne Alexander J. C., Jacob Timo
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Mitglieder
Prof. Dr. Birgit EsserGruppenleiter/inTel: Mail: birgit.esser[at]uni-ulm.de
ForschungsgruppeEsser
Forschung

Esser Lab Birgit Esser Gruppenfoto

Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Birgit Esser beschäftigt sich mit funktionalen organischen Molekülen und Materialien. Hauptthema sind organisch-basierte Batterien, gespannte Ringsysteme (chemische Ringe mit hoher Spannung) und Photokatalyse (chemische Reaktionen unter Lichteinfluss mit Katalysator)

Organische Batterien:
Organische Elektrodenmaterialien sind vielversprechend für nachhaltige Batterien, da sie aus verfügbaren, meist ungiftigen Elementen bestehen und flexibel gestaltet werden können. Ihre vielfältige Redoxchemie ermöglicht den Einsatz in unterschiedlichen Batterietypen, etwa mit Natrium, Aluminium oder Magnesium. Unsere Forschung entwickelt und untersucht solche Materialien und ihre Funktionsweise.

Gespannte Ringsysteme:
Nanohoops sind ringförmige Moleküle mit besonderen elektronischen Eigenschaften. Wir erforschen verschiedene Varianten, etwa chirale oder redoxaktive Strukturen, und analysieren ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften. Zudem untersuchen wir ihr Potenzial für Anwendungen, z. B. in Batterien oder der Spintronik.

Photokatalyse:
Wir untersuchen organische Farbstoffe als Photosensibilisatoren für lichtgetriebene Reaktionen, etwa die Wasserstoffentwicklung. Ein Fokus liegt auf Donor-Akzeptor-Systemen und deren Kombination mit Katalysatoren. Ziel ist es, effizientere und mildere Reaktionsbedingungen zu ermöglichen.

Equipment
Zusammenarbeit
Publikationen
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Fakten zur Gruppe