Batterien & Brennstoffzellen

Erneuerbare Energiequellen ersetzen im Stromerzeugungs- und Mobilitätssektor zunehmend fossile Energieträger. Nur so können die CO₂-Ziele des Pariser Klima-Übereinkommens erreicht und die Energiewende vorangebracht werden. Das führt dazu, dass bei der Kurz- und Langzeitspeicherung von saisonalem Strom künftig elektrochemische Speicher und Wandler wie Akkumulatoren, Redox-Flow-Batterien, Brennstoffzellen und Elektrolyseure eine Schlüsselrolle einnehmen werden. Insbesondere dort, wo es keine Wasserpumpen- bzw. Kavernenspeicher gibt. In diesem Kontext ist auch die weitere Nutzung von Wasserstoff in Kombination mit Kohlendioxid ein vielversprechender Ansatz zur Herstellung von Chemikalien, Kunstoffen und Kraftstoffen über Synthesegas (P2X). Aufgrund der Ressourcenknappheit von u. a. Lithium, Kobalt, Platin und Iridium und des stetig wachsenden Bedarfs an akkubetriebenen Fahrzeugen und Konsumelektronik müssen neben den etablierten Li-Ionen, Blei und NiMH-Akkumulatoren weitere innovative Systeme entwickelt werden.
Die Arbeitsgruppen Elektrochemie, Hochtemperaturwerkstoffe und Technische Chemie forschen an der Entwicklung nachhaltiger Technologien. Zu den energiebezogenen Forschungsschwerpunkten zählen insbesondere:

• Degradation und Ladezustandsmonitoring von Flow-Batterien sowie neue Elektrolyte und Konzepte
• Korrosionsbeständige Materialien für solarthermische Kraftwerke und Hochtemperatur SOFC/-SOEC
• Katalysatoren und Elektrodenmaterialien für Batterien (Zn/Luft, Al-Ionen & Zn-Ionen), Brennstoffzellen (PEMFC) und HT Co-Elektrolyseure.