Forschung

Elektrodenmaterialien definieren und begrenzen die Energiemenge, die pro Gewicht und Volumen einer Batterie gespeichert werden kann. Unser Ziel ist es, neue Post-Lithium-Speichermaterialien mit hohen Kapazitäten zu identifizieren, zu synthetisieren und zu testen und dabei ein noch tieferes Verständnis für ihre Funktionsweise zu erlangen.

Elektrolyte ermöglichen den Transport von elektrisch geladenen Teilchen (Ionen) zwischen den beiden Elektroden einer Batterie. Hauptziel ist die Identifizierung, Synthese und Prüfung neuer, stabiler und hocheffizienter flüssiger oder fester Transfersysteme für Post-Lithium-Ionen.

Wir wollen die Entstehung und die Art von Grenzflächen besser verstehen, die sich innerhalb einer Post-Li-Batterie – z.B. am Kontakt zwischen Elektrode und Flüssig- oder Festelektrolyt – bilden. Ihre Mikrostruktur und chemische Zusammensetzung beeinflussen entscheidend die Grenzflächenprozesse innerhalb der Batterie und bestimmen damit unter anderem ihre Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit.

Das Hochskalieren von Materialsynthese und Zellenbau, Studien zur Produktionsfähigkeit neuer technischer Ansätze, Bewertung der Zellsicherheit und Durchführung von Lebenszyklusanalysen der neuen Technologien werden den Weg für den Technologietransfer ebnen. Ein zentrales Forschungsdatenmanagement und die Entwicklung automatisierter Datenanalyse-Tools flankieren alle Arbeiten im Cluster, setzen Standards für den Umgang mit Forschungsdaten und ermöglichen eine integrative, forschungsbereichsübergreifende Datenanalyse, von der wir uns neuartige Erkenntnisse in der Batterieforschung erhoffen.

In diesem Forschungsbereich werden innovative Themen, wie Kalium-Batterien, organische Redox-Systeme, KI-gestützte virtuelle Simulationen oder Degradation bearbeitet. Hierzu werden die Kompetenzen aus allen übrigen Bereichen zusammengezogen.