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AG Prof. Dr. Jürgen Janek

Physikalische Festkörperchemie - Festkörperionik und Elektrochemie

Aktueller Hinweis

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Willkommen auf unseren Seiten!

 

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

Aktuelle Veröffentlichungen

Transition Metal Oxides and Li2CO3 as Precursors for the Synthesis of Ni-Rich Single-Crystalline NCM for Sustainable Lithium-Ion Battery Production
R. Ruess, M. A. Ulherr, E. Trevisanello, S. Schröder, A. Henss, and J. Janek, J. Electrochem. Soc. 169 (2022) 070531; find paper here

 

Deeper Understanding of the Lithiation Reaction during the Synthesis of LiNiO2 Towards an Increased Production Throughput
P. Kurzhals, F. Riewald, M. Bianchini, S. Ahmed, A. M. Kern, F. Walther, H. Sommer, K. Volz, J. Janek, J. Electrochem. Soc. (2022) 050526; find paper here

 

A Quasi-Multinary Composite Coating on a Nickel-Rich NCM Cathode Material for All-Solid-State Batteries
D. Kitsche, F. Strauss, Y. Tang, N. Bartnick, A.‐Y. Kim, Y. Ma, C. Kübel, J. Janek, T. Brezesinski, Batter. Supercaps (2022) e202100397; find paper here

 

In Situ Investigation of Lithium Metal–Solid Electrolyte Anode Interfaces with ToF‐SIMS
S.‐K. Otto, L. M. Riegger, T. Fuchs, S. Kayser, P. Schweitzer, S. Burkhardt, A. Henss, and J. Janek, Adv. Mater. Interfaces. (2022) 210387; find paper here

 

Influence of Lithium Ion Kinetics, Particle Morphology and Voids on the Electrochemical Performance of Composite Cathodes for All-Solid-State Batteries
A. Bielefeld, D. A. Weber, R. Ruess, V. Glavas, and J. Janek, J. Electrochem. Soc. (2022); find paper here

 

Defect Chemistry of Individual Grains with and without Grain Boundaries of Al-Doped Ceria Determined Using Well-Defined Microelectrodes
J. Zahnow, M. Bastianello, J. Janek, and M. T. Elm, J. Phys. Chem. C (2022); find paper here

Wechselnde Einblicke in die AG Janek

Feststoffbatterien werden derzeit aufgrund ihrer im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien besseren Eigenschaften wie einer höheren Sicherheit oder breiteren Betriebstemperatur und vergleichbaren ionischen Leitfähigkeiten intensiv erforscht und charakterisiert. Um die höhere Dichte der Festelektrolyte auszugleichen, ist die Verwendung von Lithiummetall als Anodenmaterial nötig, um gute gravimetrische und volumetrische Energiedichten zu erhalten. Lithiummetall ist jedoch sehr reaktiv. Entstehen bei der Reaktion des Festelektrolyten mit Lithium elektronisch leitfähige Produkte, kann dieser Elektrolyt nicht in direktem Kontakt mit Lithium verbaut werden, da es sonst zu Kurzschlüssen kommen kann.

 

 

Um die Reaktionsprodukte des Festelektrolyten Li3InCl6 mit Lithium zu untersuchen, wird mittels Sputterdeposition Lithium auf den Elektrolyten aufgebracht und durch in situ Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) untersucht, welche Produkte entstehen. Es zeigt sich, dass Li3InCl6 u.a. in In2O3 und Indiummetall zersetzt wird. Da Indiummetall elektronisch leitfähig ist, zersetzt sich der Elektrolyt so lange bis entweder Li3InCl6 oder das Lithium aufgebraucht sind, kann der Elektrolyt nicht in direktem Kontakt mit Lithium verwendet werden. (Bild eingereicht von Luise Riegger)

Netzwerke und Projekte, in denen die AG Janek vertreten ist:

BASF-Forschungsnetzwerk:

Elektrochemie und Batterien

BMBF-Kompetenzcluster Festbatt2

Kompetenzcluster für Festkörperbatterien

Info:

Koordination des Clusters und Vertreten in den Plattformen:

  • Thiophosphate 
  • Hybride 
  • Charakterisierung

DFG-Excellenzcluster POLIS:

Excellenzcluster für Post Lithium Storage

Info: 

Vertreten in mehreren Forschungsbereichen

BMBF-Projekt AdamBatt:

Fortschrittliche Materialien für die Anwendung in Hybriden Festkörperbatterien

Info:

Deutsch-Taiwanesisches Projekt

BMBF-Projekt ALANO:

Alternative Anodenkonzepte für sichere Feststoffbatterien

BMBF-Projekt AQua-PoP:

Oberflächen- und Grenzflächenanalytik von Aktivmaterialien mittels hochaufgelöster analytischer Verfahren

BMBF-Projekt CaTSE2:

Untersuchung der Transport- und Transferprozesse von Li in polykristallinen keramischen Festkörperelektrolyten und an der Kathoden/Elektrolyt Grenzfläche

Info:

Deutsch-US-Amerikanisches Projekt

BMBF-Projekt ELONGATE:

Flüssigelektrolyte für Next-Generation-Batterien: Analyse der Löslichkeit und Diffusion von reaktiven Spezies

BMBF-Projekt EProFest:

Evaluation von Prozessen zur Produktion von Festkörperbatteriekomponenten

BMBF-Projekt FLiPS:

Feststoffbatterien mit Lithiummetall und Polymeren Schutzschichten

BMBF-Projekt GIBS:

German Israeli Battery School

Info:

Deutsch-Israelisches Projekt


BMBF-Projekt InCa2:

Grenzflächen in All-Solid-State-Kompositkathoden - Verbesserung der Leistung und Verständnis von Schutzschichten

 

BMBF-Projekt KaroFest:

Kationen - Anionen RedOx Aktivmaterialien für Feststoffbatterien

BMBF-Projekt LiSi2:

Lithium-Solid-Electrolyte Interfaces

Info:

Deutsch-US-Amerikanisches Projekt

BMBF-Projekt OsabanPlus:

Operando-Oberflächenanalytik für Batterien mit 3D-strukturierten Anoden mit hoher Leistung und langer Nutzungsdauer

Info:

Deutsch-Japanisches Projekt

BMBF-Projekt ProGrAL:

Prozessnahe Grenzflächencharakterisierung von Aktivmaterialien für Lithiumionenbatterien mit flüssigen und festen Elektrolyten

 

BMBF-Projekt SilKompAs:

Silizium-basierte Kompositanoden zur Anwendung in sulfidischen Feststoffbatterien

BMBF-Projekt SolidSafe:

Solid State Battery Safety Testing

Info:

Deutsch-Japanisches Projekt


BMBF-Projekt SoLiS:

Development of Lithium-Sulfur Solid State Batteries in Multilayer Pouch cells

BMEL-Projekt FOREST2:

Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien

EFRE-Innovationslabor:

Physik unter harschen Bedingungen