Heteroaromatische Redoxpolymere für Lithium-/organische Batterien (HALO)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Birgit Esser; Professor Dr. Martin Winter
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398214985

Die Ziele des beantragten Projekts sind das Design und die Synthese von heteroaromatischen Redoxpolymeren als aktive Kathodenmaterialien für Lithium-/organische Batterien und mechanistische Studien zur Ladungsstabilisierung und -speicherung. Bisherige Studien haben gezeigt, dass diese Redoxpolymere aufgrund stabilisierender π-π-Wechselwirkungen zwischen den redoxaktiven Gruppen hohe Zyklenstabilitäten zeigen und schnelle Lade-/Entladeraten ermöglichen (10,000 Zyklen bei 10C). Das geplante Projekt wird in Kollaboration zwischen den Gruppen von B. Esser, Freiburg (Synthese und (elektrochemische) Charakterisierung der Redoxpolymere, mechanistische Untersuchungen der Wechselwirkungen zwischen redoxaktiven Gruppen) und M. Winter, Münster (Einbau und Charakterisierung der Redoxpolymere in Lithium-/organischen Batterien, Entwicklung und Skalierung der Elektrodenpräparation, Verbesserung des Zelldesigns und mechanistische Studien der elektrochemischen Lade-/Entladeprozesse) durchgeführt werden. Mechanistische Untersuchungen der elektrochemischen Prozesse in den Redoxpolymer-basierten Elektroden werden ein wichtiger Teil des Projekts sein. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden eine Optimierung des molekularen Designs der Redoxpolymere ermöglichen. Zuletzt sollen vollständig organische Batteriezellen entwickelt und untersucht werden, bei denen Redoxpolymere für die Anoden- und Kathodenseite verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen