Forschungsgebiete und etablierte Prozesse

  • Laserstrukturierung und Laser-Annealing von Elektrodendünn- und dickschichten sowie Stromableitern zur Verbesserung der elektrochemischen Performance (Lebensdauer, Hochstromfähigkeit) von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sowie zur Steigerung der Energie- und Leistungsdichte auf Zell-Level (3D-Batteriekonzept).

  • Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) an Batteriematerialien als Analysemethode zur qualitätskontrollierten Entwicklung von Schlickern sowie zur Untersuchung und Visualisierung von Degradationsprozessesen (post-mortem) unter Hochstromvoraussetzungen.2D-Oberflächenmapping, Tiefenprofil (3D), Multielementanalyse.

  • Großfläche Lasermaterialbearbeitung von Batteriematerialien (Anode / Kathode /Separator / Stromableiter) im Rolle-zu-Rolle (R2R) Verfahren. Laserstrukturierung im µm und nm-Bereich, Laser-Cutting, Notching, Slitting, Laser-Ablation.

  • Elektrochemische Analysen an Elektrodenmaterialien zur Bewertung der Zellchemie und Lebensdauer. Galvanostatische Analysen, Impedanzspektroskopie (EIS), Zyklovoltammertie (CV), galvanostatische intermittierende Titrationstechnik (GITT).

  • Entwicklung der Oberflächenfunktionalisierung (z.B. Benetzungsverhalten), der Mikro- und Nano-Strukturierung von Oberflächen und Dünnschichten für biologische und mikrofluidische Anwendungen (u.a. in Kombinain mt Mikrodrucktechniken).

  • Mikrostrukturierung von Polymeren mit CO2- und UV-Laserstrahlung.

  • LIFT & SMI (Strukturierung von Dünnschichten).

Laserstrukturierte LiCoO2 Kathoden­dünnschicht (links) und nano­strukturierte a-C:H Schicht (rechts).

Lasergefertigte Formeinsätze aus Nickel (links) und Stahl (rechts).

Entwicklung von Bauteilen auf Polymerbasis zur Analyse von Zellsystemen.

Links: Lasermikroschweißnaht in Aluminiumlegierung AlMg3.

Rechts: Durch Laserstrukturierung und Laserdurchstrahlschweißen gefertigter Mikrofluidikchip.

Lasergefertigte Zahnräder aus

Polyimid (Kapton®);

Durchmesser 150-500 µm.