Das Forschungsvorhaben, das einen Mix aus Experiment und Theorie beinhaltet, ist primär in der Grundlagenforschung angesiedelt. Ziel ist es, die Zusammenhänge zwischen atomaren Sprungprozessen und dem langreichweitigen Transport von Lithiumionen in Festkörpern aufzuklären.
Die Untersuchung der Festkörperdiffusion in Lithium-Ionenleitern ist sowohl für die physikalisch-chemische Grundlagenforschung als auch für die anwendungsorientierte Materialforschung von aktueller Bedeutung. Das Forschungsprogramm umfasst einerseits Untersuchungen zur schnellen Lithium-Ionenleitung, die zum Beispiel in Lithium-Ionenbatterien zum Einsatz kommt, die wiederum als Energiespeicher in tragbaren elektronischen Geräten (Handy, Notebook, Digitalkamera) und im Transportwesen (Elektroauto) dienen. Andererseits geht es bewusst auch um langsame Prozesse, da diese für ein grundlegendes Verständnis wichtig sind.
Privatdozent Dr. Harald Schmidt vom Institut für Metallurgie der TU Clausthal ist im Rahmen des zukunftsweisenden Vorhabens an zwei Teilprojekten beteiligt. Sprecher der universitätsübergreifenden Gruppe, die auch für den Prozess der Niedersächsischen Technischen Hochschule relevant ist, ist Professor Dr. Paul Heitjans vom Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie der Leibniz Universität Hannover.
Dimension und Struktur eines Festkörpers haben direkten Einfluss auf die Bewegungsmechanismen der Ionen und auf die daraus resultierenden Transporteigenschaften. Auch die lokalen Bindungsverhältnisse der Ionen sind von entscheidender Bedeutung für deren Mobilität. Anhand von ausgewählten Modellsubstanzen, die ihrerseits stellvertretend für verschiedene Materialklassen stehen, soll der Einfluss der verschiedenen Parameter systematisch studiert werden, um die Prinzipien der Lithiumdiffusion besser zu verstehen und Vorhersagen von Transporteigenschaften zu ermöglichen.
Kontakt:
Priv.-Doz. Dr. Harald Schmidt
Institut für Metallurgie
AG Thermochemie und Mikrokinetik
Telefon: 05323/72-2094
E-Mail: harald.schmidt@tu-clausthal.de