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Willkommen am Institut für Angewandte Materialien - Energiespeichersysteme (IAM-ESS)

Das Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme am KIT beschäftigt sich mit der Herstellung neuer Materialien zur Energiespeicherung, wie z.B. für Li-Ionen Batterien, und der Aufklärung der bei der Energiespeicherung ablaufenden Prozesse.
IAM-ESS

Um seine Ziele zu erreichen umfasst das Institut die folgenden Teilbereiche:


Das Institut ist ebenfalls angesiedelt im Institut für anorganische Chemie: Materialforschung für neuartige Energiespeichersysteme (AK Ehrenberg).

Neben der für ihre Forschung notwendigen Laborausstattung besitzt das Institut auch Zugang zu Großforschungseinrichtungen wie Neutronen- und Synchrotronstrahlungsquellen. In Kooperation mit diesen Einrichtungen entwickelt das Institut in-situ und in-operando Techniken, um sowohl bestimmte Aspekte in Materialien, als auch vollständige, kommerzielle Bauteile zu untersuchen.

Struktur des Instituts

Eine effiziente Nutzung von Energiespeichern für Anwendungen in der Wind- und Solarenergie oder auch im Bereich Elektromobilität setzt eine lange Lebensdauer der Speicher voraus. Entsprechend wichtig ist es, Mechanismen für Alterung und Degradation zu bestimmen, um möglichst akkurate Lebensdauer Modelle zu entwickeln. Untersuchungen dieser Art erfolgen sowohl in-situ als auch post-mortem. Angefangen bei der Materialanalyse bis hin zur Aufstellung von Modellen kooperiert das Institut mit Partnern aus Industrie und anderen Forschungsinstituten. Daneben sind weitere Forschungsschwerpunkte die Entwicklung neuartiger Materialien und Speicher, die Untersuchung sogenannter Redox-Flow Speicher und die Entwicklung von Methoden zur effizienten Untersuchung ganzer Bauteile unter in-operando, d.h. möglichst realen, Bedingungen.

Die Gruppe Grenz- und Oberflächenanalytik nutzt neben der Photoelektronen Spektroskopie (XPS), auch Sekundärionen Massenspektroskopie (ToF-SIMS) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) zur Untersuchung von Oberflächen und oberflächennahen Schichten. Insbesondere XPS ist eine weit verbreitete und zerstörungsfreie Methode, um quantitativ den chemischen Zustand von Oberflächen zu bestimmen. Komplementär dazu ermöglicht ToF-SIMS in Kombination mit schichtweisem Sputtern die dreidimensionale Erschließung chemischer Information mit großer räumlicher Auflösung. Proben können dabei ohne Kontakt zur Außenatmosphäre eingebaut werden. Ein Schwerpunkt ist ebenfalls die Weiterentwicklung dieser spektroskopischen Charakterisierungsmethoden für die Anwendung auf Materialien zur Energiespeicherung.