Drei neue Großgeräte für die Forschung an Energiematerialien

Gerade vor dem Hintergrund der Energiewende ist die international konkurrenzfähige Materialforschung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) von großer Bedeutung. Mit gleich drei neuen Hochleistungsgeräten im Wert von über 5,4 Millionen Euro gibt es am Zentrum für Materialforschung der JLU jetzt eine wichtige Voraussetzung, um auch in Zukunft auf höchstem Niveau forschen zu können. Im Rahmen eines Kolloquiums mit internationalen Gästen am kommenden Freitag, 30. Juni 2023, werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die analytischen Großgeräte einweihen und ab 13:30 Uhr im Hörsaalgebäude der Chemie (Heinrich-Buff-Ring 19) feiern. Im Rahmen des Kolloquiums wird es auch die Möglichkeit geben, die Geräte kennen zu lernen. 

Das Team des Gießener Physikochemikers Prof. Jürgen Janek arbeitet an der Entwicklung nachhaltiger und effizienter Energiespeicher. Um die analytischen Methoden für die Charakterisierung von Batteriematerialen (etwa bei neuartigen Festkörperbatterien) weiter auszubauen, wurden im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund 5,3 Millionen Euro geförderten Projekts ProGrAL (Prozessnahe Grenzflächencharakterisierung von Aktivmaterialien für Lithiumionenbatterien mit flüssigen und festen Elektrolyten)  jetzt zwei Geräte neuester Generation für Oberflächenanalysen angeschafft – ein Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometer (ToF-SIMS), das mit einem Raster-Sondenmikroskop gekoppelt ist und massenspektrometrische 3D-Untersuchungen mit korrigierter Oberflächentopografie ermöglicht, sowie ein Röntgen-Photoelektronenspektrometer (XPS), mit dem chemische Informationen über die Probenoberfläche gewonnen werden können.

In dem geförderten Projekt sollen Datensätze von Batterie-Performance und Analytik kombiniert werden, um ein KI-Modell zu trainieren. Die KI soll anschließend die Leistungsfähigkeit der Batteriematerialien anhand der analytischen Daten vorhersagen können und nicht geeignete Materialien bereits vor Einsatz in der Batterieproduktion aussortieren.     

Darüber hinaus wurde mit Fördergeldern der Europäischen Union ein Rasterelektronenmikroskop im Wert von 1,3 Millionen Euro beschafft. Hiermit können Materialoberflächen sehr stark vergrößert betrachtet werden. Dr. Thomas Leichtweiß, Geschäftsführer des Gießener Zentrums für Materialforschung, betont: „Das neue Gerät erreicht eine herausragende Auflösung bis in den Subnanometerbereich. Zudem ist eine ortsaufgelöste Röntgenanalyse der in den Materialien enthaltenen Elemente möglich.“ Er weist zudem darauf hin, dass im Rahmen des Forschungscampus Mittelhessen auch Forschende der Philipps-Universität Marburg sowie der Technischen Hochschule Mittelhessen das Gerät nutzen können.

Im Sinne der nachhaltigen Energieforschung wird auch der wissenschaftliche Nachwuchs in der Anwendung modernster materialwissenschaftlicher Methoden geschult, um die Fachkompetenz auf dem Gebiet der elektrochemischen Energiespeicherung in Deutschland zu stärken.

Im Rahmen des Kolloquiums am 30. Juni 2023 werden Dr. Ainara Aguadero vom Institut für Materialwissenschaften (ICMM-CSIC) Madrid, einer Einrichtung des nationalen spanischen Forschungsrats, sowie Dr. Philipp Brüner, Experte für Analysen mittels Niederenergie-Ionenstreuung (Low Energy Ion Scattering, LEIS) von der IONTOF GmbH aus Münster Vorträge halten. Zwischen den Vorträgen werden von 14:30 Uhr bis 15:30 Uhr die Labortüren geöffnet und die Geräte vorgestellt. 

„Damit bieten wir unseren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern optimale und international konkurrenzfähige Forschungsbedingungen“, betont der Vizepräsident für Forschung und Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses der JLU, Prof. Dr. Martin Kramer, der zu Beginn des Kolloquiums ein Grußwort halten wird. 

• Kontakt
  PD Dr. Marcus Rohnke, Akademischer Oberrat 
  Physikalisch-Chemisches Institut 
  Heinrich-Buff-Ring 17, 35392 Giessen 
  Telefon: 0641 99-34502 
  E-Mail: marcus.rohnke