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Ronja Haas und Julian Kreißl werden für ihre Abschlussarbeiten zu Natrium-Sauerstoff-Batterien ausgezeichnet
Im Rahmen des studentischen Nachwuchsprogramms für Elektromobilität des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und der Fraunhofer‐Gesellschaft, DRIVE-E, werden jährlich hervorragende und innovative Projekt-, Studien- und Abschlussarbeiten aus dem Bereich Elektromobilität mit dem DRIVE-E-Studienpreis ausgezeichnet. In diesem Jahr waren Studierende aus der Nachwuchsgruppe von Dr.-Ing. Daniel Schröder und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jürgen Janek (Physikalisch-Chemisches Institut und Zentrum für Materialforschung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU)) gleich doppelt erfolgreich: Anlässlich der diese Woche in Nürnberg stattfindenden DRIVE-E-Akademie erhielt Ronja Haas den ersten Preis für Ihre Bachelorarbeit, zudem wurde Julian Kreißl in der Kategorie „Beste Masterarbeit“ mit dem ersten Preis ausgezeichnet.
Beide Arbeiten befassten sich mit Natrium-Sauerstoff-Batterien, die aufgrund ihrer hohen theoretischen Energiedichte eine mögliche Alternative zu den derzeit verwendeten Lithium-Ionen-Batterien darstellen könnten. Durch den Einsatz von metallischem Natrium als Anodenmaterial könnten bei Anwendung in Elektrofahrzeugen deutliche größere Reichweiten erzielt werden. Die Forschung an Natrium-Sauerstoff-Batterien steht allerdings noch vor vielen grundlegenden Herausforderungen: So wird Natriummetall beim Ladeprozess nicht planar auf der Anode abgeschieden, sondern es kommt zum Wachstum von Ablagerungen aus Natrium-Metall, den sogenannten Dendriten. Diese stellen ein bedeutendes Sicherheitsrisiko dar, da sie zum Kurzschluss der Batterie führen können.
Das Dendritenwachstum mit verschiedenen chemischen „Tricks“ zu vermeiden, war Inhalt der beiden jetzt ausgezeichneten Arbeiten: In der Bachelorarbeit von Ronja Haas konnte gezeigt werden, dass eine flüssige Natrium-Kalium-Legierung als Elektrode sowie eine Natrium-Zinn-Legierung als Schutzschicht auf der Natriumelektrode das Dendritenwachstum während des Laden verzögern können. Im Zuge seiner Masterthesis hat Julian Kreißl – unter anderem in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Peter R. Schreiner – zeigen können, dass durch die Verwendung von „molekularen Diamanten“ als Additiv im flüssigen Elektrolyten der Batterie das Wachstum von Dendriten erfolgreich unterdrückt – jedoch ebenfalls nicht komplett verhindert – werden konnte.
Am Physikalisch-Chemischen Institut und am Zentrum für Materialforschung (ZfM) der JLU wird in der Arbeitsgruppe um Prof. Janek und in den assoziierten Nachwuchsgruppen seit einigen Jahren intensiv an Konzepten für Energiespeicher der nächsten Generation geforscht. Ein Arbeitsschwerpunkt der Nachwuchsgruppe von Dr.-Ing. Daniel Schröder ist die Erforschung von Metall-Sauerstoff-Batterien. Dem ZfM gehören rund 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus über 25 Arbeitsgruppen und Nachwuchsgruppen der Fachgebiete Chemie und Physik an.
Dr. Thomas Leichtweiß, Zentrum für Materialforschung (ZfM/LaMa)
Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-33601
E-Mail: thomas.leichtweiss@lama.uni-giessen.de
http://www.drive-e.org/studienpreis
Die Laudatoren und DRIVE-E-Studienpreisträger 2019 (v.l.n.r.): Prof. Martin März, Fraunhofer IISB; P ...
Foto: Kurt Fuchs / DRIVE-E
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Die Laudatoren und die DRIVE-E-Studienpreisträgerin 2019 (v.l.n.r.): Reinhold Friedrich, BMBF; Preis ...
Foto: Kurt Fuchs / DRIVE-E
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Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Chemistry, Electrical engineering, Physics / astronomy
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