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Artikelaktionen

AG Prof. Dr. Jürgen Janek

Physikalische Festkörperchemie - Festkörperionik und Elektrochemie
Willkommen auf unseren Seiten!
AG Janek 2018

 

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

 

 

Aktuelle Veröffentlichungen

Interfacial stability of phosphate-NASICON solid electrolytes in Ni-rich NCM cathode-based solid-state batteries
T. Yoshinari, R. Koerver, P. Hofmann, Y. Uchimoto, W. G. Zeier, and J. Janek, ACS Appl. Mater. Interfaces (2019); find paper here

 

Guidelines for all-solid-state battery design and electrode buffer layers based on chemical potential profile calculation
T. Nakamura, K. Amezawa, J. Kulisch, W. G. Zeier, and J. Janek, ACS Appl. Mater. Interfaces (2019); find paper here

 

Visualization of the interfacial decomposition of composite cathodes in argyrodite based all-solid-state batteries using time-of-flight secondary ion mass spectrometry
F. Walther, R. Koerver, T. Fuchs, S. Ohno, J. Sann, M. Rohnke, W. G. Zeier, and J. Janek, Chem. Mater. 31 (2019) 3745-3755; find paper here

 

Benchmarking Anode Concepts: Quo Vadis Electrically Rechargeable Zinc-Air Battery?
D. Stock, S. Dongmo, J. Janek, and D. Schröder, ACS Energy Lett. 4 (2019) 1287-1300; find paper here

 

Toward a Fundamental Understanding of the Lithium Metal Anode in Solid-State Batteries—An Electrochemo-Mechanical Study on the Garnet-Type Solid Electrolyte Li6.25Al0.25La3Zr2O12
T. Krauskopf, H. Hartmann, W. G. Zeier, and J. Janek, ACS Appl. Mater. Interfaces (2019); find paper here

Bild des Monats Juli 2019

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

Wiederaufladbare Metall-Sauerstoff-Batterien gelten als eine mögliche Technologie für den Einsatz in zukünftigen Energiespeichern. Besonders Alkalimetall-Sauerstoff-Batterien, wie zum Beispiel Lithium-Sauerstoff-Batterien, stehen vor allem wegen ihrer hohen theoretischen Energiedichte im Fokus von Industrie und Forschung. Da das während des Entladens gebildete Lithiumperoxid als Feststoff an der Kathodenstruktur ausfällt, spielen das Kathodendesign und das Verständnis über den Wachstumsmechanismus eine entscheidende Rolle, um eine maximale Energiedichten zu erzielen. Aus diesem Grund wird im BMBF-Verbundprojekt MeLuBatt – in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik (InES) der TU Braunschweig und dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Oldenburg – derzeit das Wachstumsverhalten des Entladeprodukts in der Kathode von Lithium-Sauerstoff-Batterien untersucht. Das REM-Bild zeigt eine vergrößerte Kohlenstofffaser der Kathode, auf der sich toroidähnliche Li2O2-Partikel gebildet haben. Die Größe und Partikeldichte dieser Toroide ist dabei stark von der Verfügbarkeit an gelöstem Sauerstoff im Elektrolyten abhängig: Bei größerer Sauerstoffverfügbarkeit (auf der O2-Reservoirseite; oben im Bild) werden wenige, dafür aber deutlich größere Toroide gebildet, während tiefer im Elektrolyten (auf der Separatorseite; unten im Bild) die Toroide kleiner sind, jedoch in einer größeren Dichte aufwachsen. Das Diagramm verdeutlicht schematisch, wie die Größe und Dichte der Toroide von der O2-Verfügbarkeit im Elektrolyten, entlang einer Kohlenstofffaser, abhängen. (Bild eingereicht von Julian Kreißl, Daniel Langsdorf und Daniel Schröder).

 

Wiederaufladbare Metall-Sauerstoff-Batterien gelten als eine mögliche Technologie für den Einsatz in zukünftigen Energiespeichern. Besonders Alkalimetall-Sauerstoff-Batterien, wie zum Beispiel Lithium-Sauerstoff-Batterien, stehen vor allem wegen ihrer hohen theoretischen Energiedichte im Fokus von Industrie und Forschung. Da das während des Entladens gebildete Lithiumperoxid als Feststoff an der Kathodenstruktur ausfällt, spielen das Kathodendesign und das Verständnis über den Wachstumsmechanismus eine entscheidende Rolle, um eine maximale Energiedichten zu erzielen. Aus diesem Grund wird im BMBF-Verbundprojekt MeLuBatt – in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik (InES) der TU Braunschweig und dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Oldenburg – derzeit das Wachstumsverhalten des Entladeprodukts in der Kathode von Lithium-Sauerstoff-Batterien untersucht. Das REM-Bild zeigt eine vergrößerte Kohlenstofffaser der Kathode, auf der sich toroidähnliche Li2O2-Partikel gebildet haben. Die Größe und Partikeldichte dieser Toroide ist dabei stark von der Verfügbarkeit an gelöstem Sauerstoff im Elektrolyten abhängig: Bei größerer Sauerstoffverfügbarkeit (auf der O2-Reservoirseite; oben im Bild) werden wenige, dafür aber deutlich größere Toroide gebildet, während tiefer im Elektrolyten (auf der Separatorseite; unten im Bild) die Toroide kleiner sind, jedoch in einer größeren Dichte aufwachsen. Das Diagramm verdeutlicht schematisch, wie die Größe und Dichte der Toroide von der O2-Verfügbarkeit im Elektrolyten, entlang einer Kohlenstofffaser, abhängen. (Bild eingereicht von Julian Kreißl, Daniel Langsdorf und Daniel Schröder).

Netzwerke, in denen die AG Janek vertreten ist:
Logo BASF BASF-Forschungsnetzwerk "Elektrochemie und Batterien"

FestBatt

BMBF-Kompetenzcluster für Festkörperbatterien "FestBatt"

BMBF Logo

BMBF-Projekt MaLiBa

"Maßgeschneiderte Lithium-Metall-Anoden für zukünftige Batteriesysteme"

BMBF-Projekt MeLuBatt

BMBF-Projekt MeLuBatt

 "Frischer Wind für Metall/Luftsauerstoff-Batterien:

Was man von Lithium-Ionen-Batterien lernen kann"

NASEBER

 BMBF-Projekt NASEBER

"Natriumbasierte feste Sulfid- und Oxid-Elektrolyt-Batterien"

BMBF Logo

BMBF - Deutsch-Japanisches Programm


Projekt "Osaban" (Operando surface analytics for batteries with
3D-structured metal anodes)

 

Projekt "InCa" (Interfaces in Composite All-solid-state Cathodes: Advanced Characterization and Optimization; 3D analysis of structured composite cathodes)

BMBF Logo

BMBF - Deutsch-Taiwanesisches Programm

Projekt "EvaBatt"

BMBF Logo

BMBF - Deutschland-USA (DE-US)

Projekte "LiSi" und "CatSE"

DFG-logo

DFG-Exzellenzinitiative - Cluster "POLIS"

German Israeli Battery School

German Israeli Battery School