ZIB2

Projektbeschreibung

Ziel dieses Teilprojekts der Forschungsgruppe von ESECS ist es, die aktiven Materialien für wässrige Zink-Ionen-Batterien zu optimieren und die Kompatibilität zwischen den Komponenten der Zink-Ionen-Zelle zu ermitteln, um die Kommerzialisierung der wässrigen Zink-Ionen-Technologie voranzutreiben.

Um die Durchsetzung der wässrigen Zink-Ionen-Technologie auf dem Markt für stationäre Energiespeicher zu beschleunigen, ist es von größter Bedeutung, langlebige, effiziente und hochreversible Zink-Ionen-Zellen auf der Basis kostengünstiger und ungefährlicher Materialien zu entwickeln. Um dies zu erreichen, konzentrieren wir uns nicht nur auf die Entwicklung neuer Materialien, sondern auch auf die Wechselwirkungen zwischen den Zellkomponenten, die die Lebensdauer der Batterie unter realen Bedingungen beeinflussen.

Wir verfolgen hier drei Strategien:

• Entwicklung effizienter Substrate für die elektrochemische Abscheidung von Zink an der negativen Elektrode;
• Entwicklung nachhaltiger Analoga zu Preußischblau für die positive Elektrode;
• Identifizierung von Alterungsmechanismen, die durch unerwünschte Wechselwirkungen zwischen den Komponenten der Zink-Ionen-Zelle verursacht werden.

Fortschrittliche In-operando-Analysemethoden wie die differentielle elektrochemische Massenspektrometrie (DEMS) und die dynamische Mehrfrequenzanalyse (DMFA) werden in Verbindung mit etablierten elektrochemischen Analysemethoden eingesetzt, um die Vorgänge an den einzelnen Elektroden und zwischen den Komponenten einer Zink-Ionen-Zelle zu untersuchen. Neben der Batterieleistung werden auch die Umweltverträglichkeit, die Sicherheit und die Kosten der Materialien berücksichtigt.