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Innovative nanostrukturierte Materialien und flexible Elektroden für Batterien und Superkondensatoren der nächsten Generation

Energetische und stoffliche Kopplung einer Biogasanlage mit einer Bioraffinerie

Superkondensatorentwicklung in Richtung effektiver Materialien mit erhöhter Energiedichte, Teilvorhaben: Gasentwicklung in Superkondensatoren

Superkondensatorentwicklung in Richtung effektiver Materialien mit erhöhter Energiedichte, Teilvorhaben: Elektrochemische Charakterisierung und Analyse von Zersetzungsprozessen optimierter Elektrolyte für Superkondensatoren

Superkondensatoren zur Lebensdaueroptimierung von Batterie-Hybridspeichersystemen - Auslegungsmethoden und Regelungsalgorithmen

Superkondensatoren zur Lebensdaueroptimierung von Batterie-Hybridspeichersystemen - Auslegungsmethoden und Regelungsalgorithmen, Teilprojekt: Superkondensatorkomponenten für Hybridspeicher

Superkondensatoren zur Lebensdaueroptimierung von Batterie-Hybridspeichersystemen - Auslegungsmethoden und Regelungsalgorithmen, Teilprojekt: Auslegungen von Hybridspeichersysteme

Superkondensatoren zur Lebensdaueroptimierung von Batterie-Hybridspeichersystemen - Auslegungsmethoden und Regelungsalgorithmen, Teilvorhaben: Speichersystemoptimierung basierend auf elektrochemischen Alterungsmodellen

Innovative nanostrukturierte Materialien und flexible Elektroden für Batterien und Superkondensatoren der nächsten Generation, INNENERMAT - Innovative nanostrukturierte Materialien und flexible Elektroden für Batterien und Superkondensatoren der nächsten Generation

SUBAMA: Superkondensatoren auf Basis nanostrukturierter Substrate, umweltfreundlichen Materialien und etablierten Prozesstechnologien, Teilvorhaben: Entwicklungen nanostrukturierter Substrate und deren Modifikation in Kombination mit elektrochemischer Charakterisierung der resultierenden Elektrodenmaterialien

Das Projekt SUBAMA beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Einsatz von Superkondensatoren auf Basis hoch leitfähiger nanostrukturierter mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) Substrate und Metalloxiden (z. Bsp. Mangandioxid). Durch die Eigenschaftskombination gilt es, die theoretisch hohen Kapazitäten der Metalloxide effektiv auszuschöpfen. Derartige Systeme sollen mit bestehenden Superkondensatoren konkurrieren können. Die eingesetzten Materialien, wie Mangandioxid, sind nicht nur kostengünstig, sondern auch unbedenklich und gut verfügbar. Als Herstellungsmethoden für die Elektroden wird die elektrophoretische Abscheidung und die chemische Gasphasenabscheidung eingesetzt. Für die Modifizierung der Elektroden mit Metalloxiden werden die elektrolytische Abscheidung und Gasphasenprozesse angewendet. Die Kombination dieser Methoden erlaubt es, ein effektives und kostengünstiges technologisches Konzept für die Herstellung der Superkondensatoren zu entwickeln und zu bewerten. Die Arbeitsplanung gliedert sich in sechs Schwerpunkte. Der erste Schwerpunkt umfasst die Elektrodenherstellung im Labormaßstab mittels Elektrophorese und chemischer Dampfphasenabscheidung. Der zweite Schwerpunkt beschäftigt sich mit der Modifizierung der hergestellten Elektroden über die Beschichtung mit Metalloxiden, um den pseudokapazitiven Anteil zu steigern. Dazu werden die elektrolytische Abscheidung und die Gasphasenprozesse betrachtet. Der dritte und vierte Schwerpunkt umfasst die Optimierung der Metalloxide, die Charakterisierung und dem Einsatz von nichtwässrigen Systemen. Die letzten Schwerpunkte beschäftigen sich im Kern mit der Zellfertigung und dem Einsatz der optimierten Elektroden sowie den Aufbau eines Prototypen.

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