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Das Zentrum für Materialforschung

Willkommenstext

Herzlich Willkommen auf den Seiten des Zentrums für Materialforschung!


Das Zentrum für Materialforschung ist eine zentrale Einrichtung der JLU und wird von den Fachgebieten 
Chemie und Physik getragen.
Es dient der Durchführung von gemeinsamen Forschungsprojekten, der Koordination des Studiengangs der Materialwissenschaft (B.Sc./M.Sc.) und fördert die wissenschaftliche Qualifizierung in der Materialwissenschaft (Promotion).
Das Zentrum organisiert regelmäßig Veranstaltungen zu aktuellen Fragen der Materialforschung und stellt den beteiligten Arbeitsgruppen zentrale experimentelle Ressourcen in seinen Methodenplattformen zur Verfügung.
Das ZfM koordiniert den JLU-Spitzenforschungsbereich ("Potentialbereich") Material und Energie (Schwerpunkt: Speichermaterialien). 

Weitere Informationen finden sie unter Über uns.

In unserem Podcast "Materials' World - der Podcast des ZfM" geben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des ZfM lebendige Einblicke in ihre Forschung.

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Aktueller Hinweis für die Nutzerinnen und Nutzer der ZfM-Webseiten
Unsere Internetpräsenz wird momentan auf ein neues System (CMS) umgestellt. Temporär kann es daher zu fehlerhaften Links und fehlenden Seiteninhalten kommen. Wir arbeiten an Lösungen und bitten um etwas Geduld.

Januar

Bild des Monats Januar 2023

Lokale Untersuchung der Ionenbewegung in Batteriekathoden

Aufgrund ihrer Schichtstruktur führt der Ausbau von Lithium-Ionen aus Li(Ni,Mn,Co)O2-Kathoden während des Ladevorgangs zu einer anisotropen Volumenänderung. Diese Volumenänderung und damit die Bewegung der Lithium-Ionen lässt sich in Dünnschichtkathoden mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopie lokal verfolgen, wobei eine Spitze über die Oberfläche der Probe geführt wird. Die Messung der Kräfte zwischen Spitze und Probe liefert Informationen über die Topographie der Oberfläche. Durch das zusätzliche Anlegen eine Spannung zwischen Spitze und Kathode, findet eine Wanderung der Lithium-Ionen statt. Der daraus resultierende Konzentrationsgradient führt zu lokalen Volumenänderungen, welche durch die zusätzliche Auslenkung der Spitze detektiert werden (Elektrochemische Verformungsmikroskopie).  Die Abbildung zeigt die Topographie einer Li(Ni,Co,Mn)O2-Dünnschichtkathode sowie die entsprechenden Amplitudenänderungen bei Anlegen einer Spannung von -400 bzw. 600 mV, welche in Zusammenarbeit mit der AG Schirmeisen bestimmt wurde. Die Differenz der Amplituden zeigt hierbei die Volumenveränderung des Materials aufgrund der Wanderung der Lithium-Ionen innerhalb der Schichtstruktur. Deutlich zu erkennen sind lokale Unterschiede aufgrund der Orientierung der einzelnen Körner sowie zwischen Körnern und Korngrenzen (Bild eingereicht von Julius Dinter, AG Elm).

Dieses Bild wurde eingereicht von Julius Dinter (AG Dr. Matthias Elm).

Weitere Einblicke in die Arbeiten der am ZfM beteiligten Arbeitsgruppen finden sie in der Galerie der Bilder des Monats.

Podcast

Bericht 2020-2021