
Elektrochemische Energiespeicher sind unabdingbar, gerade wenn es darum geht, Energie aus nicht permanent verfügbaren, erneuerbaren Quellen zuverlässig bereitzustellen.
Größere Speicherkapazitäten werden typischerweise durch Batterien abgedeckt, wobei die Natrium-Ionenbatterie als besonders nachhaltiger Nachfolger für die Lithium-Ionenbatterien gilt, da die benötigten Materialien nahezu uneingeschränkt global verfügbar sind. Unsere Forschung fokussiert sich darauf, die in der negativen Elektrode ablaufenden Speicherprozesse zu verstehen und darauf aufbauend Materialien zu synthetisieren, deren Energiedichte über die aktueller Materialien hinausgeht.
Andererseits bieten Superkondensatoren eine hervorragende Möglichkeit, in kurzer Zeit hohe Energiemengen zu speichern und wieder abzugeben. Hier spielt die Porenstruktur der Elektrodenmaterialien eine besonders wichtige Rolle: zum Einen muss ausreichend Oberfläche für die Adsorption möglichst vieler Ionen zur Verfügung stehen, zum anderen werden größere Diffusionskanäle für den schnellen Stofftransport benötigt. Wir erforschen den Einfluss der Form und Größe der Pore, aber auch ihrer Oberflächenchemie auf ihre Wechselwirkung mit den darin untergebrachten Ionen, um die Speicherkapazität der Materialien zu erhöhen.