Forschung

Ulrike Krewer ist Professorin und Leiterin des Instituts für Angewandte Materialien - Elektrochemische Technologien am Karlsruher Institut für Technologie.

Ihre mehr als 20-jährige Forschungsexpertise auf dem Gebiet der elektrochemischen Technologien umfasst sowohl etablierte Batterie-, Brennstoffzellen- und Elektrolysetechnologien wie Li-Ionen-Batterien und PEM-Elektrolyse als auch eine Reihe von Forschungszellen wie Li/Na-Metall- oder Festkörperbatterien, AEM-Brennstoffzellen und CO₂-Elektrolyse.

Ulrike Krewer hat ein einzigartiges Methodenrepertoire zur modellbasierten und dynamischen Analyse von Prozessen in Elektroden und elektrochemischen Zellen entwickelt. Insbesondere durch die Modellierung von der Oberflächen- bis zur Zellebene und die dynamische Analyse deckt sie leistungsbegrenzende Schritte und den (Degradations-)Zustand von Zellen und Elektroden auf und nutzt die Modelle zur Optimierung von Zell-/Elektroden-Design und -Betrieb.

Ihre Gruppe ist eine der wenigen Gruppen weltweit, die eine kinetische Modellierung von Prozessen an Elektroden und in Zellen durchführt, einschließlich komplexer Netzwerke elektrochemischer und chemischer Reaktionen und Degradation/Oberflächenveränderungen. Die Identifizierung von Parametern, Prozessen und Modellen erfolgt durch die Reproduktion experimenteller elektrochemischer Messungen (z.B. Polarisations-/Entladungskurven, elektrochemische Impedanzspektren, Zyklovoltammogramme, ...) und (Oberflächen-)Konzentrationsmessungen. Höhepunkte in der Methodenentwicklung sind die Etablierung der nichtlinearen Frequenzganganalyse zur Analyse des Batteriezustands und der Elektrodenkinetik, die erste differentielle elektrochemische Massenspektrometrie für technische Elektroden und gekoppelte kinetische Monte-Carlo/Kontinuum-Modelle zum Aufbau von Degradationsschichten.

Für ihre Forschung erhielt sie zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Preis für Grundlagenforschung des Landes Sachsen-Anhalt, die Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft und die Goldmedaille beim Samsung SDI Paper Award. Sie ist im Vorstand zahlreicher Konferenzen (EFCF, Advanced Battery Power, ISE-Konferenzen...), gewählte Regionalvertreterin der International Society of Electrochemistry und Mitglied in mehreren Beiräten wie dem für Beirat Batterieforschung Deutschland, Baybatt, dem ProcessNet Teilbereich Reaktionstechnik und dem Energieforschungszentrum Niedersachsen.

Lebenslauf

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Krewer

seit 3/2020	Ordentliche Professorin und Leiterin des Instituts für Angewandte Materialien (IAM-ET), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), DE
2017	Gastwissenschaftlerin am Massachusetts Institute of Technology, Department of Chemical Engineering (Prof. Richard Braatz), MA, USA
2012 – 2020	Ordentlicher Professorin am und Leiter des Instituts für Energie- und Verfahrenssystemtechnik, Technische Universität Braunschweig, DE
2008 – 2013	Leiterin der Otto-Hahn-Forschungsgruppe Portable Energiesysteme am Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg, DE
2009 – 2011	Junior-Professorin für Portable Energiesysteme am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik, Universität Magdeburg, DE
2006 – 2007	Senior Researcher/Senior Engineer am Energieforschungszentrum der Samsung SDI Ltd. in Südkorea
in 2005	Promotion zum Dr.-Ing. (summa cum laude) in Verfahrens- und Systemtechnik an der Universität Magdeburg, DE, Titel: Systemorientierte Analyse des dynamischen Verhaltens von Direkt-Methanol-Brennstoffzellen
2001 - 2005	Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme (Betreuer: Prof. Kai Sundmacher)
1995 – 2001	Studium des Chemieingenieurwesens, Diplomabschluss (mit Auszeichnung) in Verfahrenstechnik an der Universität Erlangen-Nürnberg, DE

Publikationen

Statistik (Stand 05/2022): >160 Zeitschriftenartikel, 3 Patente, H-Index: 34, >3700 Zitate

Ausgewählte Publikationen:

Xin He, Dominic Bresser, Stefano Passerini, Florian Baakes, Ulrike Krewer, Jeffrey Lopez, Christopher Mallia, Yang Shao-Horn, Isidora Cekic-Laskovic, Simon Wiemers-Meyer, Fernando Soto, Victor Ponce, Jorge Seminario, Perla Balbuena, Hao Jia, Wu Xu, Yaobin Xu, Chongmin Wang, Birger Horstmann, Rachid Amine, Chi-Cheung Su, Jiayan Shi, Khalil Amine, Martin Winter, Arnulf Latz, and Robert Kostecki, The passivity of lithium electrodes in liquid electrolyte for secondary batteries, Nature Rev. Mat. 6(11): 1036-1052, 2021
O. Schmidt, M. Thomitzek, F. Röder, S. Thiede, C. Herrmann, U. Krewer, Modeling the Impact of Manufacturing Uncertainties on Lithium-Ion Batteries. Journal of the Electrochemical Society 2020, 167,6
V. Laue, N. Wolff, F. Röder, U. Krewer, Modeling the influence of Mixing Strategies on Micro Structural Properties of All-Solid State Electrodes. Energy Technology 2020, 8, 1801049.
F. Röder, R. D. Braatz, U. Krewer, Direct coupling of continuum and kinetic Monte Carlo models for multiscale simulation of electrochemical systems, Comp. Chem. Eng. 2019, 121, 722-735.
M. Röhe, F. Kubannek, U. Krewer, Processes and Their Limitations in Oxygen Depolarized Cathodes: A Dynamic Model-Based Analysis, ChemSusChem 2019, 12, 2373-2384.
N. Harting, N. Wolff, U. Krewer, Identification of Lithium Plating in Lithium-Ion Batteries using Nonlinear Frequency Respons Analysis (NFRA). Electrochim. Acta 2018, 281, 378-385.
U. Krewer, C. Weinzierl, N. Ziv, D. Dekel, Impact of carbonation processes in anion exchange membrane fuel cells. Electrochim. Acta 2018, 263, 433-446
F. Röder, R. D. Braatz, U. Krewer, Multi-Scale Simulation of Heterogeneous Surface Film Growth Mechanisms in Lithium-Ion Batteries. J. Electrochem. Soc. 2017, 164, E3335-E3344.
F. Kubannek, U. Krewer, A Cyclone Flow Cell for Quantitative Analysis of Kinetics of Porous Electrodes by Differential Electrochemical Mass Spectrometry. Electrochim. Acta 2016, 210, 862-873.
Q. Mao, U. Krewer, Total harmonic distortion analysis of oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cells, Electrochim. Acta 2013, 103, 188-198

Eine vollständige Übersicht findet sich unter GoogleScholar.