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Artikelaktionen

AG Prof. Dr. Jürgen Janek

Physikalische Festkörperchemie - Festkörperionik und Elektrochemie
Aktueller Hinweis

Haben Sie Interesse, in unserer Gruppe mitzuarbeiten? Aktuelle Stellenausschreibungen finden Sie im Stellenmarkt der JLU Gießen (FB 08, Biologie und Chemie, Physikalisch-Chemisches Institut). Gern können Sie auch hier auf unserer Seite oder per E-Mail weitere Informationen erhalten.

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

On the Additive Microstructure in Composite Cathodes and Alumina-Coated Carbon Microwires for Improved All-Solid-State Batteries
S. Randau, F. Walther, A. Neumann, Y. Schneider, R. S. Negi, B. Mogwitz, J. Sann, K. Becker-Steinberger, T. Danner, S. Hein, A. Latz, F. H. Richter, and Jürgen Janek, Chem. Mater. 33 (2021) 1380; find paper here

 

Impedance Analysis of NCM Cathode Materials: Electronic and Ionic Partial Conductivities and the Influence of Microstructure
J. Zahnow, T. Bernges, A. Wagner, N. Bohn, J. R. Binder, W. G. Zeier, M. T. Elm, and J. Janek, ACS Appl. Energy Mater. 4 (2021) 1335; find paper here

 

In-Depth Characterization of Lithium-Metal Surfaces with XPS and ToF-SIMS: Toward Better Understanding of the Passivation Layer
S.-K. Otto, Y. Moryson, T. Krauskopf, K. Peppler, J. Sann, J. Janek, and A. Henss, Chem. Mater 33 (2021) 859; find paper here

 

Linking Solid Electrolyte Degradation to Charge Carrier Transport in the Thiophosphate‐Based Composite Cathode toward Solid‐State Lithium‐Sulfur Batteries
S. Ohno, C. Rosenbach, G. F. Dewald, J. Janek, and W. G. Zeier, Adv. Funct. Mater (2021) 2010620; find paper here

 

Analysis of Charge Carrier Transport Toward Optimized Cathode Composites for All‐Solid‐State Li−S Batteries
G. F. Dewald, S. Ohno, J. G. C. Hering, J. Janek, and W. G. Zeier, Batteries Supercaps 3 (2020); find paper here

 

Lithium‐Metal Anode Instability of the Superionic Halide Solid Electrolytes and the Implications for Solid‐State Batteries
L. Riegger, R. Schlem, J. Sann, W. G. Zeier, and J. Janek, Angew. Chem. Int. Ed. 60 (2021) 6718; find paper here

 

Bild des Monats März 2021

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

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)

 

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

FestBatt

BMBF-Kompetenzcluster für Festkörperbatterien "FestBatt"

Projekt ProLiFest (Veredelung und Prozessierung von Lithium-Folien und -Elektroden für Feststoffbatterien)

BMBF Logo


BMBF-Projekt ALISS

"Aluminium-Ionen-Batterie für stationäre Speichersysteme"

 

BMBF Logo

BMBF-Projekt ELONGATE

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

BMBF Logo

BMBF-Projekt FLiPS

"Feststoffbatterien mit Lithiummetall und Polymeren Schutzschichten"

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 "AdamBatt"

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

 

Kooperationsprojekt mit Volkswagen AG "Modellierung von Feststoffbatterien"