DFG Schwerpunktprogramm "Polymer-basierte Batterien" (SPP 2248)

Symbolbild Batterie

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Foto: FSU Jena / Dr. Martin Hager

Organische Materialien, insbesondere organische Polymere, die als aktive Materialien in Batterien eingesetzt werden, sind derzeit ein intensiv untersuchtes Forschungsthema. Die Verwendung dieser Materialien stellt einen vielversprechenden Ansatz unter Berücksichtigung der

Nachhaltigkeit, z. B. durch niedrigere Temperaturen bei der Herstellung sowie der Vermeidung von toxischen Elementen und Substanzen sowie von Schwermetallen, der
Verarbeitbarkeit, z. B. durch druckbare Batterien, sowie der
Leistung, z. B. durch eine hohe Leistungsdichte (Schnellladefähigkeit),

dar.

Ziel des DFG Schwerpunktprogrammes "Polymer-basierte Batterien" ist die Aufklärung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen sowie das Design und die Synthese neuartiger Aktivmaterialien, die zu Batterien auf Polymerbasis mit vorzugsweise hohen Kapazitäten und längerer Lebensdauer über viele Zyklen führen werden.

Daher wird die Forschung unterteilt in

Die Modellierung zur Identifizierung vielversprechender Materialien.
Das Verständnis der auftretenden (Redox-)Prozesse sowie möglicher Nebenreaktionen.
Das Design und die Synthese von redoxaktiven Polymeren.
Die Entwicklung neuer Elektrolyte.
Die detaillierte Charakterisierung, um die Prozesse in den Verbundmischungen, die als Batterieelektroden verwendet werden, zu beleuchten (insbesondere durch In-situ- und Operando-Charakterisierungstechniken).