Der Produktbereich Angewandet Elektrochemie umfasst die folgenden vier Arbeitsschwerpunkte.
BatterietechnikMobile elektrische Geräte benötigen mobilen Strom. Damit die Energieversorgung nicht zum Engpass der vernetzten und mobilen Welt wird, werden Energiemanagementsysteme entwickelt, die unterschiedliche Leistungsträger koppeln können, um daraus eine mobile und flexible Energiequelle zu schaffen.
Lithium-Akkumulatoren werden für verschiedene Leistungsklassen entwickelt. Die Palette erstreckt sich dabei von leichten, dünn und flexibel aufgebauten polymeren Lithium- Akkumulatoren bis zu einem, in einer speziellen bipolaren Bauweise konstruierten, Lithium-Akkumulator für hohe Leistungen.
Umfangreiche Test- und Entwicklungsmethoden für Batterien und Batteriekomponenten wurden entwickelt und werden als Serviceleistung angeboten.
BrennstoffzellenAktueller Schwerpunkt der Arbeiten ist die Entwicklung eines überkritischen Reformers für Diesel-Kraftstoff und Biomasse. In diesem Reformer wird Wasser als Lösungs- und als Oxidationsmittel zugegeben. Die physikalischen Eigenschaften von Wasser ändern sich beim Übergang in die überkritische Phase, beispielsweise lassen sich aliphatische Moleküle leicht lösen. Die Arbeiten zielen auf einen Reformer ab, der im Vergleich zu herkömmlichen Reformern bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden kann.
Daneben wird eine Methodik zum schnellen Charakterisieren wichtiger Parameter für Polymerelektrolytmembranen für Brennstoffzellen erarbeitet.
Im Bereich der Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle werden gezielte Forschungsarbeiten zu binären und tertiären Katalysatoren für die anodische Ethanoloxidation durchgeführt. Die Katalysatorzusammensetzung beeinflusst in Abhängigkeit vom Brennstoff maßgeblich die Leistung und den Wirkungsgrad der Brennstoffzelle.
Sensorik und AnalytikIm Umweltbereich, der Sicherheitsüberwachung, der Prozesskontrolle und der Medizin werden zunehmend elektrochemische Sensoren eingesetzt. Ihr Einsatz bietet sich im Vergleich zu herkömmlichen Sensoren aufgrund ihrer hohen Sensitivität, der einfachen Handhabung und den niedrigen Herstellungskosten an.
Ein potenziodynamisches Messprinzip und die gezielte Auswahl von Elektrodenmaterial und Elektrolyt, ermöglichen nicht nur sensitive sondern auch hochselektive Detektionsergebnisse.
Aktuelle Arbeiten behandeln den Einsatz von elektrochemischen Methoden zur Detektion möglichst geringer Substanzmengen. Bisherige Messungen zeigen, dass TNT-Konzentrationen bis in den ppt-Bereich detektiert werden können.
Daneben wird zur Auswertung der Messsignale die Mustererkennung eingesetzt. Sie ermöglicht eine Identifizierung und qualitative Analyse unterschiedlicher Komponenten in einer komplexen Matrize. Im Ergebnis einer mathematischen Aufarbeitung der elektrochemischen Sensorsignale wird ein spezifisches Muster (Fingerabdruck) geliefert. Dieses ermöglicht die Unterscheidung von Gemischen unbekannter Zusammensetzung nach einem Anlernen des Systems ohne den Einsatz substanzspezifischer Sensoren.
Spezielle Anwendungen der Schwefelanalytik können durch den modular aufgebauten Gaschromatographen realisiert werden. Die Quantifizierung erfolgt in einer komplexen Probenmatrix.
ElektrokatalyseBei chemischen Umsetzungen spielt Energie eine zentrale Rolle. Je nach Reaktionstypen kann Wärme, Licht aber auch elektrische Energie eingesetzt werden. Im Fall der elektrochemischen Synthese besteht eine enge Wechselbeziehung zwischen der umzusetzenden Substanz und dem Elektrodenmaterial. Unterschiedliche Elektroden oder verschiedene Elektrodenpotenziale führen zu verschiedenen Produkten.
Ziel aktueller Arbeiten ist es, ein vergleichsweise junges Elektrodenmaterial, Bor dotierte Diamantelektroden, auf ihre Verwendbarkeit für die Elektrokatalyse und Synthese zu prüfen.
Weitere Arbeiten erfolgen auf dem Gebiet der ionischen Flüssigkeiten. Diese zeichnen sich durch eine Reihe interessanter Eigenschaften aus. Aufgrund der sehr guten Lösungseigenschaften und der elektrischen Leitfähigkeit sind die ionischen Flüssigkeiten ein viel versprechendes Forschungsgebiet im Bereich der galvanischen Abscheidung.