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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

A mechanistic investigation of the Li10GeP2S12|LiNi1-x-yCoxMnyO2 interface stability in all-solid-state lithium batteries
T.-T. Zuo, R. Rueß, R. Pan, F. Walther, M. Rohnke, S. Hori, R. Kanno, D. Schröder, and J. Janek, Nat. Commun. 12 (2021) 6669; find paper here

 

Multi-Element Surface Coating of Layered Ni-Rich Oxide Cathode Materials and Their Long-Term Cycling Performance in Lithium-Ion Batteries
S. L. Dreyer, K. R. Kretschmer, Đ. Tripković, A. Mazilkin, R. Chukwu, R. Azmi, P. Hartmann, M. Bianchini, T. Brezesinski, and J. Janek, Adv. Mater. Interfaces (2021) 2101100; find paper here

 

Storage of Lithium Metal: The Role of the Native Passivation Layer for the Anode Interface Resistance in Solid State Batteries
S.-K. Otto, T. Fuchs, Y. Moryson, C. Lerch, B. Mogwitz, J. Sann, J. Janek, and A. Henss, ACS Appl. Energy Mater. 4 (2021) 12798; find paper here

 

The LiNiO2 Cathode Active Material: A Comprehensive Study of Calcination Conditions and their Correlation with Physicochemical Properties. Part I. Structural Chemistry
P. Kurzhals, F. Riewald, M. Bianchini, H. Sommer, H. A. Gasteiger, and J. Janek, J. Electrochem. Soc. 168 (2021) 110518; find paper here

 

Fast Charging of Lithium‐Ion Batteries: A Review of Materials Aspects
M. Weiss, R. Ruess, J. Kasnatscheew, Y. Levartovsky, N. R. Levy, P. Minnmann, L. Stolz, T. Waldmann, M. Wohlfahrt-Mehrens, D. Aurbach, M. Winter, Y. Ein-Eli, and J. Janek, Adv. Energy Mater. 11 (2021) 2101126; find paper here

 

Stabilizing the Cathode/Electrolyte Interface Using a Dry-Processed Lithium Titanate Coating for All-Solid-State Batteries
R. S. Negi, P. Minnmann, R. Pan, S. Ahmed, M. J. Herzog, K. Volz, R. Takata, F. Schmidt, J. Janek, M. T. Elm, Chem. Mater. 33 (2021) 6713; 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"