Institut für Energie- und Klimaforschung
Die Abteilung beschäftigt sich mit der Untersuchung grundlegender physikalischchemischer bzw. elektrochemischer Fragestellungen aus den Gebieten der Polymerbrennstoffzelle, der protonenleitenden, nichtwässrigen Elektrolyte, der Elektroden- und Elektrolytmaterialien für Li-Batterieanwendungen und der keramischen Festoxidzellen. Neben der Redoxkinetik von Elektroden und dem ionischen Bulktransport ist der Fokus auch auf die Ionentransferkinetik über Grenzflächen zwischen verschiedenen Elektrolyten und auf Leitungsprozesse entlang dieser Grenzflächen gerichtet. Die grundlegenden Struktur/Wirkungsbeziehungen der komplexen Vorgänge werden analysiert, um mit neuen Funktionsmaterialien zur Verbesserung von elektrochemischen Wandlern und Speichern beizutragen.
Nichtwässrige Elektrolyte für Brennstoffzellen > 100 °C | |
| Untersuchung der Wasser- und Phosphorsäureaufnahme von PBI-Membranen |
| Ionische Flüssigkeiten als Elektrolyte in PEFCs für Betriebstemperaturen um 120 °C |
| Grenzflächen zwischen protonenleitenden ionischen Flüssigkeiten und katalytischen Elektroden |
Elementare Prozesse in Festoxidzellen | |
| Doppelperowskite als neuartige SOC-Elektrodenmaterialien |
| Festkörperreaktionen unter elektrischen und chemischen Potentialgradienten • Elektronischer und ionischer Transport in Übergangsmetalloxiden |
| (Schnelle) Ionenleitung entlang von Fest/fest-Phasengrenzen • Transport in Festelektrolyt-Isolator-Multischichten • Einfluss von Grenzflächenspannungen auf den lokalen Ionentransport • Mikrostrukturierte Festelektrolyte mit optimierten Eigenschaften |
Elementare Prozesse in Li-Batterien | |
| Hochvoltkathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien |
| Transportprozesse an Phasengrenzen zwischen Flüssig- und Festelektrolyten |
Methoden und Geräteausstattung | |
• Elektrochemische Analysemethoden: EIS (Impedanzspektroskopie), CV und DC-Leitfähigkeit, Chronoamperometrie; RDE, HM-RDE und Mikroelektroden; temperierte Batteriezyklisierung • Bildgebende Analysemethoden: REM/EDX, Lichtmikroskopie und entsprechende Probenvorbereitung, Nano-Computertomographie, Rasterkraftmikroskopie • Schwingungsspektroskopie: Raman und IR • Röntgendiffraktometrie • Thermochemische und mechanische Analysemethoden: TGA, DSC, Elastizitäts-/Dehnungsmessungen, BET, Porosimetrie, Dichte - und Kontaktwinkelmessungen • Elektrodenpräparation: Glovebox, Rakelequipment | |
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Dr. Carsten Korte
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