Elektroden für elektrochemische Zellen zur Energiewandlung und -speicherung - InnoKatalog #14

Zusammenfassung

Das innovative Analyseverfahren der TU Clausthal ermöglicht die ressourcensparende Ermittlung aller relevanten Parameter für die anwendungsspezifische Herstellung und Entwicklung von Elektroden und Batterien.


Problemstellung

Eine der größten Herausforderung der Energiewende ist und bleibt nicht nur eine nachhaltige Energieerzeugung, sondern vor allem ihre Wandlung und Speicherung. Vor diesem Hintergrund gewinnt die Entwicklung elektrochemischer Verfahren der Herstellung von Batterien und Brennstoffzellen an Bedeutung. Die grundlegenden chemischen und physischen Prinzipien sind bekannt, doch um diese wirtschaftlich zum Einsatz zu bringen, bedarf es neuer Analyseverfahren, die eine optimale Auswahl der Materialien für die Elektroden und ihre Herstellung ermöglichen.


Lösungsansatz & Vorteile

Die Technische Universität Clausthal hat ein Verfahren für die anwendungsspezifische Charakterisierung der erforderlichen Batterie- und Elektrodeneigenschaften entwickelt, das die notwendigen Daten für eine optimale Materialauswahl und Herstellung generiert. An die experimentelle Ermittlung der reaktionstechnischen Daten schließt sich eine Modellbildung und die Optimierung der Materialstruktur (etwa durch einen angepassten Porengehalt/-durchmesser) für die Transportvorgänge der beteiligten Stoffe an. Hieraus lassen sich sowohl ein idealer Herstellungsprozess als auch ein anwendungsspezifisch angepasstes Design elektrochemischer Zellen ableiten. Konkrete Vorteile liegen in der Möglichkeit zur Fertigung und Evaluierung kleiner Stückzahlen von Elektroden und der effizienten Ermittlung aller relevanten Parameter für die technische Nutzung und Fertigung von Elektroden sowie der Entwicklung elektrochemischer Zellen.


Zu besonders vielversprechenden Anwendungsbereich zählen Elektrolysetechnologien, Batterietechnologien und die elektrochemische Wasserbehandlung.


Kontakt

Entwicklung von: Technische Universität Clausthal - Institut für Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik


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