DFG-Walter-Benjamin-Stipendium für NMR-Forschung von L-ROMs erfolgreich eingeworben
DFG-geförderter Forschungsaufenthalt am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in der Gruppe von Stefan Freunberger zur NMR-Forschung flüssiger organischer redoxaktiver Materialien (L-ROMs)
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gewährt Sven Jovanovic im Rahmen des Walter-Benjamin-Programms einen dreimonatigen Forschungsaufenthalt. Die Forschung wird in der Gruppe von Stefan Freunberger am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Charakterisierung und Untersuchung flüssiger redoxaktiver Materialien (L-ROMs) mittels PFG-Diffusions- und Austausch-NMR-Experimenten. L-ROMs können in Kombination mit einem Elektrolytsalz und etwas Verdünnungsmittel in Liquid-Flow-Batterien eingesetzt werden, wo sie gleichzeitig als elektrochemisch aktives Material und als Elektrolytlösungsmittel fungieren. Allerdings ändern sich die Eigenschaften (z. B. Viskosität und Leitfähigkeit) von L-ROMs erheblich in Abhängigkeit vom Ladezustand und der Elektrolytsalzkonzentration. Darüber hinaus kommt es zu Austauschreaktionen zwischen den neutralen L-ROMs und ihren oxidierten/reduzierten Gegenstücken. Alle diese Faktoren beeinflussen den Betrieb einer Redox-Flow-Batterie. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, L-ROM-Gemische in allen relevanten Zuständen und Zusammensetzungen vollständig zu charakterisieren. Hier kann die NMR-Spektroskopie über Diffusionsexperimente mit gepulstem Feldgradienten (PFG) und Austauschspektroskopie (EXSY) Informationen liefern. PFG-NMR untersucht die Diffusion des Elektrolyten und der L-ROMs und ermöglicht so die Bestimmung von Viskosität, Übertragungskoeffizient und Leitfähigkeit. EXSY ermöglicht die qualitative und quantitative Validierung der dynamischen Gleichgewichtsreaktionen zwischen geladenen und ungeladenen L-ROMs.
Zusammenfassend zielt dieses Forschungsprojekt darauf ab, NMR-Techniken als Charakterisierungswerkzeuge für L-ROM-Materialien und -Mischungen zu etablieren. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die NMR-Experimente sorgfältig an die besonderen Eigenschaften von L-ROMs angepasst werden. Schließlich wird mit den Ergebnissen der Studien versucht, den Bau skalierbarer, kostengünstiger und ungiftiger Redox-Flow-Batterien für verschiedene Anwendungen zu unterstützen.
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Letzte Änderung: 11.02.2025