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Artikelaktionen

AG Prof. Dr. Jürgen Janek

Physikalische Festkörperchemie - Festkörperionik und Elektrochemie
Willkommen auf unseren Seiten!
AG Janek Sommer 2014

 

Die AG Janek erforscht physikalisch-chemische Grundlagen von Festkörperprozessen, die für moderne Energie- und Grenzflächentechnologien wichtig sind.

 

 

Aktuelle Veröffentlichungen

Synthesis and characterization of polyphosphazene electrolytes including cyclic ether side groups
C. Fiedler, B. Luerssen, B. Lucht, J. Janek, J. Power Sources 384 (2018) 165-171; find paper here

 

Structural analysis and electrical characterization of cation-substituted lithium ion conductors Li1-xTi1-xMxOPO4 (M = Nb, Ta, Sb)
P. Hofmann, J. Ariai, A. Zaichenko, J. Janek, D. Mollenhauer, W. G. Zeier, J. Solid State Ionics 319C (2018) 170-179; find paper here

 

Homogeneous Coating with an Anion-Exchange Ionomer Improves the Cycling Stability of Secondary Batteries with Zinc Anodes
D. Stock, S. Dongmo, F. Walther, J. Sann, J. Janek , and D. Schröder, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018; find paper here

 

Correlating Transport and Structural Properties in Li1+xAlxGe2–x(PO4)3 (LAGP) Prepared from Aqueous Solution
M. Weiss, D. A. Weber, A. Senyshyn, J. Janek , and W. G. Zeier, ACS Appl. Mater. Interfaces, 10 (2018), 10935-10944; find paper here

 

Quest for Organic Active Materials for Redox Flow Batteries: 2,3-Diaza-anthraquinones and Their Electrochemical Properties
J. D. Hofmann, F. L. Pfanschilling, N. Krawczyk, P. Geigle, L. Hong, S. Schmalisch, H. A. Wegner, D. Mollenhauer, J. Janek, and D. Schröder, Chem. Mater., 2018, 30 (3), 762–774; find paper here

 

Bild des Monats April 2018

Hier finden Sie wechselnde Einblicke in die AG Janek. Eine vergrößerte Darstellung aller bisher erschienenen Bilder finden sie hier.

Lithium-Ionen-Batterien werden aufgrund ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte in vielen Bereichen unseres Lebens eingesetzt. Eine solche Batterie besteht aus einer Graphitanode und einer Übergangsmetallkathode. Als Kathodenmaterial wird meistens LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (NCM) in Form von runden Sekundärpartikeln verwendet. Um die Kapazität dieser Batterien noch weiter zu erhöhen, wird ein immer höherer Nickelanteil in den Kathoden angestrebt. Dies führt aber zu einer verringerten Stabilität des Materials. Mit Hilfe von Dotierstoffen und Beschichtungen kann diesem Effekt entgegengewirkt werden. Die hohe Elementsensitivität der Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) ermöglicht es, selbst sehr geringe Mengen von Elementen nachzuweisen. Diese Methode wird verwendet um herauszufinden, ob Dotierstoffe in die Partikel eingebaut oder auf der Partikeloberfläche abgeschieden wurden. Auf dem oberen Bild sieht man ein Massenbild (RGB-Mischfarbenbild) von der Oberfläche einer NCM-Elektrode, die mit einem fokussierten Ionenstrahl angeschnitten wurde. In der Schnittfläche sind in Rot (Sauerstoff) angeschnittene NCM Partikel zu erkennen. In Grün dargestellt ist das Kohlenstoffsignal, welches hauptsächlich dem organischen Binder zuzuordnen ist. Lithium ist in Blau dargestellt. Es werden Informationen sowohl über die Partikeloberfläche als auch das Partikelinnere erhalten. Auf dem unteren Bild ist die 3D Rekonstruktion des Sauerstoffsignals aus einer FIB-SIMS-Tomographie gezeigt. Hierbei wird das Material in einem kleinen Bereich sukzessiv mit einem Ionenstrahl angetragen und die jeweiligen Schnittflächen analysiert. Dadurch ist es möglich, Partikel komplett zu analysieren und die Elementverteilung innerhalb des Partikels zu bestimmen. (Bild eingereicht von Jan Binder und Marcus Rohnke.)

Lithium-Ionen-Batterien werden aufgrund ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte in vielen Bereichen unseres Lebens eingesetzt. Eine solche Batterie besteht aus einer Graphitanode und einer Übergangsmetallkathode. Als Kathodenmaterial wird meistens LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (NCM) in Form von runden Sekundärpartikeln verwendet. Um die Kapazität dieser Batterien noch weiter zu erhöhen, wird ein immer höherer Nickelanteil in den Kathoden angestrebt. Dies führt aber zu einer verringerten Stabilität des Materials. Mit Hilfe von Dotierstoffen und Beschichtungen kann diesem Effekt entgegengewirkt werden. Die hohe Elementsensitivität der Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) ermöglicht es, selbst sehr geringe Mengen von Elementen nachzuweisen. Diese Methode wird verwendet um herauszufinden, ob Dotierstoffe in die Partikel eingebaut oder auf der Partikeloberfläche abgeschieden wurden. Auf dem oberen Bild sieht man ein Massenbild (RGB-Mischfarbenbild) von der Oberfläche einer NCM-Elektrode, die mit einem fokussierten Ionenstrahl angeschnitten wurde. In der Schnittfläche sind in Rot (Sauerstoff) angeschnittene NCM Partikel zu erkennen. In Grün dargestellt ist das Kohlenstoffsignal, welches hauptsächlich dem organischen Binder zuzuordnen ist. Lithium ist in Blau dargestellt. Es werden Informationen sowohl über die Partikeloberfläche als auch das Partikelinnere erhalten. Auf dem unteren Bild ist die 3D Rekonstruktion des Sauerstoffsignals aus einer FIB-SIMS-Tomographie gezeigt. Hierbei wird das Material in einem kleinen Bereich sukzessiv mit einem Ionenstrahl angetragen und die jeweiligen Schnittflächen analysiert. Dadurch ist es möglich, Partikel komplett zu analysieren und die Elementverteilung innerhalb des Partikels zu bestimmen. (Bild eingereicht von Jan Binder und Marcus Rohnke.)

Netzwerke, in denen die AG Janek vertreten ist:
Logo BASF

BASF Forschungsnetzwerk "Elektrochemie und Batterien"

"Festelektrolyte als Enabler für Lithium-Zellen In Automobilen Anwendungen"

 

BMBF-Projekt FELIZIA

"Festelektrolyte als Enabler für Lithium-Zellen In Automobilen Anwendungen"

BMBF Logo

 

BMBF-Projekt BenchBatt

"Benchmarking und Evaluation der Leistungsfähigkeit und Kosten von Hochenergie- und Hochvolt-Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Post-Lithium-Ionen-Technologien"

BMBF-Projekt Zisabi


BMBF-Projekt Zisabi

"Zink-Sauerstoff-Batterien mit Ionenaustausch-Membran als Post-Lithiumionen-Technologie"

LOGO BMEL

 

BMEL-Projekt FOREST

Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien - Future Organic Electrolyte for Energy Storage

BMBF-Projekt MeLuBatt

 

BMBF-Projekt MeLuBatt

 

"Frischer Wind für Metall/Luftsauerstoff-Batterien:
Was man von Lithium-Ionen-Batterien lernen kann"

German Israeli Battery School



German Israeli Battery School