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Design fester Ionenleiter



Festkörperbatterien wird eine große Zukunft in der Energiespeicherung für mobile und stationäre Anwendungen vorausgesagt. Sie erfordern jedoch ein gezieltes Design schnellerer Ionenleiter und somit des Festelektrolyten, der die Basis der Festkörperbatterie darstellt. Das Helmholtz-Institut Münster begegnet dieser Herausforderung in seiner interdisziplinären Gruppe „Design fester Ionenleiter“, die eng mit der Gruppe für Anorganische Chemie der Westfälischen Wilhelms-Universität kooperiert.

Die Forscherinnen und Forscher schaffen ein tiefergehendes Verständnis für die Ionenleitung in Festkörpern, um die höchsten Leitfähigkeiten zu erzielen. Die Forschungsinteressen beinhalten die grundlegenden Fragestellungen zur Ionenbeweglichkeit in festen Ionenleitern sowie deren Implementierung in Feststoffbatterien.

Design fester IonenleiterAbbildung 1
Copyright: HI MS / Zeier



Forschung auf einen Blick:

  • Synthese fester Ionenleiter, Auswahl von Sulfiden zu Halogeniden
  • Entwicklung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen für Festelektrolyten
  • Grundlegendes Verständnis zur Ionenbeweglichkeit durch fortgeschrittene Diffraktionstechniken (siehe Abbildung 1), wie Röntgenbeugung, Neutronenbeugung und Paarverteilungsfunktionsanalyse
  • Übergreifende elektrochemische Transportcharakterisierung von Ionenbeweglichkeiten und -leitfähigkeiten in Festelektrolyten und Feststoffbatterien
  • Design von Materialzusammensetzungen und Materialeigenschaften.


Publikationen:

ACS Energy Letters 2019, 5, 146-151, DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02537

Advanced Energy Materials 2019, 10(6), 19033719, DOI: 10.1002/aenm.201903719

Chemistry of Materials 2019, 31(10), 3794–3802, DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b01059

Chemistry of Materials 2019, 31(13), 4936–4944, DOI: 10.26434/chemrxiv.8109506.v2

American Chemical Society 2018, 57(8), 4739–4744, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b00458

Journal of the American Chemical Society 2018, 140(47), 16330–16339, DOI: 10.1021/jacs.8b10282

Journal of the American Chemical Society 2018, 140(43), 14464–14473, DOI: 10.1021/jacs.8b09340

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