ORGanische ANIONen-“Rocking-Chair”-Batterien mit kleinen Molekülen als Elektrodenmaterialien und ihre Leistungsevaluation

• Antragstellerin: Professorin Dr. Birgit Esser
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446026621

Aufgrund des wachsenden Bedarfs an elektrischer Energie in der heutigen Technologie-geprägten Gesellschaft sind neue Formen der sicheren, sauberen und verlässlichen Energiespeicherung vonnöten. Da es keine universell einsetzbare Methode der Energiespeicherung geben wird, werden verschiedenste Techniken praktischen Einsatz finden von der Terawatt- bis zur Mikrowatt-Produktion. Voll-organische Batterien sind vielversprechend für eine neue Generation von umweltfreundlicheren Energiespeichermedien. Besondere Vorteile besitzen Anionen-"Rocking Chair"-Batterien, da sie komplett metallfrei sein können. Diese Zellkonfiguration ist mit den meisten anorganischen Elektrodenmaterialien nicht möglich, weshalb organische Verbindungen ideale Kandidaten hierfür sind. In diesem deutsch-französischen Projekt sollen voll-organische Anionen-"Rocking Chair"-Batterien entwickelt werden unter Verwendung organischer kleiner Moleküle als Elektrodenmaterialien, diese elektrochemisch charakterisiert und ihre Leistung evaluiert werden. Neue organische negative und positive Elektrodenmaterialien vom p-Typ werden von der Gruppe von Birgit Esser (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg) synthetisiert und (elektrochemisch) charakterisiert werden. Dazu werden passende Elektrolyten identifiziert werden, und die elektrochemische Leistung der neuen Elektrodenmaterialien wird in Halbzellen evaluiert werden. Die Gruppe von Philippe Poizot (IMN, Frankreich) wird elektrochemische und Alterungsmechanismen der Elektroden untersuchen mit Hilfe einer Vielzahl spektroskopischer Methoden. Unter Verwendung der besten organischen Elektrodenmaterialien werden voll-organische Zellen mit hohen Massenbeladungen fabriziert und evaluiert werden im Hinblick auf ihre elektrochemische Leistung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Dr. Nicolas Dupré; Dr. Joel Gaubicher; Professor Dr. Philippe Moreau; Professor Dr. Philippe Poizot