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Elektrochemie Kleine Messzelle mit großer Wirkung

Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Die Forschung an neuen Batteriekonzepten findet zurzeit große Beachtung. Ein wichtiger Aspekt ist hierbei die Entwicklung sicherer Elektrolyte, die die heutigen brennbaren Batterie-Elektrolyte ablösen können. Für die Batterie der Zukunft haben Marburger Wissenschaftler jetzt eine neue elektrochemische Mikromesszelle entwickelt.

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Benedikt Huber (links) und Marcel Drüschler (rechts), Doktoranden in der Arbeitsgruppe Roling, bei einer Messung mit der neu entwickelten elektrochemischen Mikromesszelle. (Bild: Universität Marburg)
Benedikt Huber (links) und Marcel Drüschler (rechts), Doktoranden in der Arbeitsgruppe Roling, bei einer Messung mit der neu entwickelten elektrochemischen Mikromesszelle. (Bild: Universität Marburg)

Marburg, Gießen – Effektive Elektromobilität und die Speicherung regenerativer Energien erfordert neuartige Batteriekonzepte. Ein wichtiger Aspekt ist hierbei die Entwicklung neuer sicherer Elektrolyte, die die heutigen brennbaren Batterie-Elektrolyte auf Basis organischer Lösungsmittel ablösen können. Ein neu synthetisiertes Elektrolytmaterial muss zunächst umfassend elektrochemisch charakterisiert werden, bevor es in einer Batterie zum Einsatz kommen kann. Häufig tritt dabei das Problem auf, dass die zunächst im Forschungslabor synthetisierten Mengen sehr gering und damit entsprechend teuer sind. Die auf dem Markt verfügbaren elektrochemischen Messzellen sind jedoch nicht geeignet für die Untersuchung kleiner Elektrolytmengen.

Messungen an sehr geringen Elektrolytmenge möglich

Am Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg wurde in der Arbeitsgruppe von Prof. Bernhard Roling eine elektrochemische Mikromesszelle entwickelt, die Messungen an sehr geringen Elektrolytmengen ermöglicht. Die Messzelle ist mittels eines Peltier-Elements sehr schnell temperierbar, sodass eine temperaturabhängige Charakterisierung eines neuen Materials in sehr kurzer Zeit möglich ist. Die für elektrochemische Messungen verwendeten Referenzelektroden wurden ebenfalls miniaturisiert und den Anforderungen im Bereich moderner Elektrolytmaterialien angepasst. Damit konnten die bei nicht-wässrigen Elektrolyten üblichen Pseudo-Referenzelektroden durch echte Referenzelektroden ersetzt werden.

Die Mikromesszelle wird über den Transmit-Projektbereich für elektrochemische Materialforschung und Grenzflächencharakterisierung auch kommerziell angeboten und ist bereits auf großes Interesse gestoßen. Eine Reihe von Forschungsinstituten und Firmen haben bereits eine Mikrozelle erworben, weitere Anfragen liegen vor. „Wir waren überrascht, wie schnell sich die Möglichkeiten unserer Messzelle herumgesprochen haben“, sagen Benedikt Huber und Marcel Drüschler, die als Doktoranden in der Arbeitsgruppe Roling die Zellentwicklung vorangetrieben haben. Auch von Seiten der Hersteller elektrochemischer Messgeräte wurde schon Interesse an einer Zusammenarbeit geäußert.

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