Fakultät Grundlagen

Das Projekt in der Fakultät Grundlagen betreut Prof. Dr. R. Hiesgen zusammen mit Prof. Dr. Hanno Käß. Die FG bearbeitet dabei die nanoskopische und elektrochemische Materialanalyse.  Mittels Rasterelektronenmikroskopie  (REM) und Rasterkraftmikroskopie (AFM) werden Zusammenhänge zwischen Materialveränderungen der Batterieelektroden auf Grund von Betrieb und Alterung und dem elektrischen Zustand der Batterie, dem State of Health (SOH), untersucht.

Veeco Caliber AFM
Veeco Caliber AFM

Das AFM zeigt dabei winzige Struktur- und Materialveränderungen in der Größenordnung von Nanometern, das entspricht einem Tausendstel der Dicke eines Haares.  Dazu werden Batteriezellen gezielt gealtert, innerhalb einer mit Argon gefüllten Handschuhbox geöffnet und im Anschluss die Bestandteile mit dem AFM analysiert. Lithiumhaltige Materialien gehen mit Luftsauerstoff, Luftfeuchtigkeit und Stickstoff chemische Verbindungen ein, was zu irreversiblen Veränderungen führt.

 

 

Die FG besitzt langjährige Erfahrung beim Einsatz der Rasterkraftmikroskopie für die Brennstoffzellen- und Batterieforschung. Dies spiegelt sich in regelmäßigen Beiträgen und eigene Veröffentlichungen in internationalen Fachzeitschriften wider. Die Kenntnisse aus den Materialuntersuchungen fließen in das Batteriemodell, das auf Basis der elektrischen Messdaten des Prüfstandes erarbeitet wird, mit ein.

 

Ni(OH)2 Elektrodenoberfläche einer gealterten Ni-Cd Batterie
Ni(OH)2 Elektrodenoberfläche einer gealterten Ni-Cd Batterie

Kontakt

Hochschule Esslingen

Fakultät Grundlagen

Kanalstrasse 33

73728 Esslingen

 

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