Jahresbericht 2018-2019

Professur für Angewandte Elektrochemie Prof. Dr. Andrea Balducci Forschungsschwerpunkte  Neue Elektrolytsysteme für Superkondensatoren, Lithium-Ionen-Batterien und organische Polymerbatterien  Synthese und Charakterisierung von ionischen Flüssigkeiten als Elektrolyte in Hochleistungsspeichersystemen  Elektrochemische, chemisch-physikalische und thermische Analytik von Elektrolytsystemen  Untersuchung der Interaktion neuartiger Aktivmaterialen mit entwickelten Elektrolytsystemen 82 — FORSCHUNG Abb. 2. Chemisch-physikalische Eigenschaften von TMG und TEG (Netzgraphen) sowie reversible Lithiuminterkalation in Graphit (Mitte) von jeweils einer 1M LiTFSI Lösung in TMG (blau) und TEG (rot). Abb. 1. (a) Elektrodenoberfläche der Superkonden- satorelektrode (b) Elektrode des Superkondensators nach 10000 Zyklen. Die Kristalle sind kubisch kristallisiertes KTFSI. In Kollaboration mit Lars Borchardt (Uni-Bochum) Elektrolyte für Hochleistungsenergiespeichersysteme Die Entwicklung innovativer Elektrolyte ist einer der Schlüsselaspekte für die Realisierung siche- rer und leistungsstarker Energiespeichersysteme. In Zukunft müssen neue Lösungsmittel und neue Salze identifiziert und untersucht werden, um eine „neue Welle“ von Elektrolytkomponenten mit hoher Sicherheit, niedrigen Kosten und hoher Umweltverträglichkeit zu finden. Unsere Arbeitsgruppe hat den Einsatz von computergestütztem Screening zur Identifizie- rung innovativer Elektrolytkomponenten vorge- schlagen. Mit diesem neuartigen Ansatz haben wir die Lösungsmittel 1,1,2,2,2-Tetramethoxyglyoxal (TMG) und 1,1,2,2,2-Tetraethoxyglyoxal (TEG) als vielversprechende Elektrolytkomponenten für Metallionenbatterien identifiziert [1]. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungsmitteln für Elektrolyte haben TMG und TEG höhere Flammpunkte, gerin- gere Toxizität und einen vergleichbaren Preis. Studien haben gezeigt, dass diese neuartigen Lösungsmittel physikalisch-chemische und elekt- rochemische Parameter erreichen, die mit denen