INT 01-21 Bachelorarbeit zum Thema: Porphyrin basierte Elektrodenmaterialien für neuartige Energiespeicher

Organisationseinheit

Institut für Nanotechnologie (INT)

Tätigkeitsbeschreibung

Batterien wie sie in Handys, Laptops und Elektroautos verbaut sind, sind aus unserem heutigen Leben kaum wegzudenken. Seit der Kommerzialisierung durch Sony im Jahre 1991 haben Lithium-Ionen-Akkus immer mehr an Bedeutung gewonnen und stellen heutzutage die gängigsten Batterietypen dar. Nichtsdestotrotz sind sie durch die Verwendung von giftigen und selten vorkommenden Ausgangstoffen (Ressourcenproblem) für die Herstellung von Elektroden umstritten. Eine Alternative zu den typischen Lithiummetaloxiden stellen organische Elektrodenmaterialien dar, die aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden können. Dazu gehört zum Beispiel die Stoffklasse der Porphyrine, die den Grundbaustein für bekannte Stoffe, wie das Hämoglobin, Chlorophyll oder Vitamin B12, bildet. In unserem Ansatz setzten wir auf das sogenannte Kupferporphyrin, welches die Leistungsfähigkeit von Batterien und Superkondensatoren verbessert und die Ladegeschwindigkeit extrem steigern kann. Porphyrine können durch ihre bipolaren Eigenschaften als Kathode und Anode benutzt werden. Außerdem kann durch minimale Veränderung der Mikrostruktur z.B. durch Polymerisationen die Stabilität der Elektroden verbessert werden. Je nach Anwendungsanforderung wird das Design des Elektrodenmaterials angepasst, um somit die bestmöglichen Resultate zu erzielen.

Eintrittstermin

ab sofort

Persönliche Qualifikation

Durch die Arbeit erhältst du die Möglichkeit dich mit neuartigen Batteriesystemen auseinanderzusetzten und Einblicke in technisch relevante und industrienahe Anwendungsgebiete zu erhalten. Neben elektrochemischen Grundkenntnissen, sind Kenntnisse fürs Arbeiten unter Schutzgasatmosphäre (Schlenkline, Glovebox, etc.) vorteilhaft, können aber auch im Laufe der Arbeit erworben werden. In erster Linie ist ein generelles Interesse am Thema der nachhaltigen Energiespeicherung und eine verantwortungsvolle Arbeitsweise im Labor entscheidend.

Studiengang: Chemie