Elektrochemische Energiesysteme

Forschung und Entwicklung für die Energie der Zukunft 

Die Abteilung Elektrochemische Energiesysteme forscht auf dem Gebiet der Brennstoffzellen, Batterien und Elektrolyse. Unsere Expertise in den Bereichen Elektrochemie, Oberflächentechnik und Materialwissenschaft ermöglicht es uns, innovative Ansätze für die Energie der Zukunft zu entwickeln.

Wasserstoff- und Batterietechnologien haben in den letzten Jahren enorm an Dynamik gewonnen und spielen eine Schlüsselrolle für eine klimafreundliche und treibhausgasneutrale Wirtschaft. Unsere Kernkompetenzen sind innovative Herstellungsmethoden sowie die Entwicklung, Optimierung und Charakterisierung von Komponenten wie Elektroden oder Elektrokatalysatoren. Unser Ziel ist es, Lösungen für die wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen in elektrochemischen Energiesystemen zu finden und Konflikte zwischen Effizienz, Energiedichte, Nachhaltigkeit, Umweltfreundlichkeit, Sicherheit und Kosten aufzulösen. Neben der grundlagen- und anwendungsorientierten Forschung in enger Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft, ist die Beratung und Unterstützung von kleinen und mittleren Unternehmen im Rahmen von Industrieaufträgen eine wesentliche Aufgabe der Abteilung.   

FORSCHUNG, ENTWICKLUNG UND DIENSTLEISTUNGEN 

• Entwicklung von Komponenten für Brennstoffzellen, Batterien und Elektrolyse (z.B. Elektrokatalysatoren, Elektroden, Elektrolyte, Separatoren)
• Innovative Herstellungsmethoden (z. B. elektrochemische Abscheidung, stromlose Abscheidung, Abscheidung aus ionischen Flüssigkeiten und aprotischen Elektrolyten, Pulse-Plating, Sol-Gel)
• Elektrochemische In-situ- und Ex-situ-Analytik von Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyseuren und Katalysatoren
• Elektrochemische Messmethoden (Batteriezyklisierung, Cyclovoltammetrie (CV), Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS), Stromdichte-Potential-Kurven)
• Untersuchung von Alterungseffekten / Post-Mortem-Analyse
• Neue Konzepte für Brennstoffzellen, Batterien und Elektrolyse  

WEITERE DIENSTLEISTUNGEN AM FEM

• Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen (REM) der Oberfläche und In-situ-Präparation (Focused Ion Beam, FIB)
• Oberflächenanalyse der chemischen Zusammensetzung: Energiedispersive Mikroanalyse (EDX)
• 3D-Röntgen-Computertomographie (CT)
• Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR)
• Röntgenfluoreszenz (RFA)
• UV-Vis-Spektroskopie (UV-Vis)
• Optische Emissionsspektroskopie (ICP-OES) und Massenspektrometrie (ICP-MS)
• Glimmentladungsspektroskopie (GDOES)
• Thermische Verfahren (Differentialthermoanalyse (DTA), Kalorimetrie (DSC), Thermogravimetrie (TG)) 

FORSCHUNGSPROJEKTE

Der Wissenstransfer von der Forschung in die industrielle Praxis gelingt umso besser, je frühzeitiger wir in unserer FuE-Arbeit mit KMU und Großunternehmen kooperieren. Darum sind wir stets auf der Suche nach Unternehmen für die projektbegleitenden Ausschüsse (PA) unserer neuen und bereits laufenden IGF-Projekte. Bitte melden Sie sich bei Interesse direkt bei den jeweiligen Ansprechpartnern.
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NEU: Hochaktive und langlebige Elektroden und MEAs für die alkalische Membran-Elektrolyse auf Basis von Katalysatoren aus Nichtedelmetallen (Ni, Fe, Co, Mo) und Nichtmetallen (P, S), durch galvanische Verfahren abgeschieden auf porösen Metall- und Kohlenstoffschichten Projektvorhaben

NEU: Galvanische Metall-Abscheidung zur Herstellung effizienter 3D-Elektroden für die elektrochemische CO₂-Reduktion Kurzbericht

Entwicklung einer kostengünstigen Nickel-Zink-Doppelfluss-Batterie für den Einsatz als stationärer Stromspeicher (NiZiFlow2); Teilvorhaben: Optimierung der Zellreaktionen für Nickel-Zink-Doppelfluss-Batterien Projektvorhaben

Entwicklung innovativer, beschichteter Separatoren zur signifikanten Steigerung der Zyklenfestigkeit von Lithium-Schwefel-Batterien Projektvorhaben