Energieforschungspreis 2021 für MEET Masterand Sebastian Puls

Erster Platz für herausragende Bachelorarbeit
© Sebastian Puls

Auf dem Batterietag NRW Online wurde der MEET Masterand Sebastian Puls mit dem Energieforschungspreis 2021 ausgezeichnet. In der Kategorie Bachelorarbeiten belegte Puls mit seiner Abschlussarbeit „Synthese und Modifikation von Li/Mn-reichen Übergangsmetall-Schichtoxiden als Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien“ den ersten Platz. Verliehen wurde der Energieforschungspreis vom Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (MWIDE) des Landes Nordrhein-Westfalen für herausragende Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten, die einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz in NRW leisten.

Weiterentwicklung von Hochenergie-Lithium-Ionen-Batterien

In seiner Bachelorarbeit beleuchtet Puls, wie sich Hochenergie-Lithium-Ionen-Batterien weiterentwickeln lassen und wie entscheidende Parameter wie Energiedichte, Lebensdauer und Nachhaltigkeit der Zellen verbessert werden können. „Insbesondere die Kathode limitiert die spezifische Kapazität der Batterie. Lithium/Mangan-reiche Verbindungen besitzen aufgrund ihrer hohen Entladekapazitäten das Potenzial, diese Schwäche zu überwinden und sind gleichzeitig kostengünstig. Ihre strukturelle Instabilität führt jedoch dazu, dass die Zellen bei längerer Zyklisierung an Kapazität verlieren, was ihre Lebensdauer verkürzt“, erklärt Puls den Ansatz seiner Forschung.

Sein Ziel war es nun, durch eine gezielte Dotierung des Materials diesen Kapazitätsverlust abzumildern. Mittels Taylor-Couette-Flow-Reaktors entwickelte der MEET Masterand eine speziell synthetisierte Lithium/Mangan-reiche Verbindung, die anschließend mit dem Spurenelement Molybdän dotiert wurde. Dadurch konnte die Raten- und Zyklenstabilität der Lithium-Ionen-Zellen deutlich verbessert werden. Mögliche Gründe dafür sind der Anstieg der Gitterparameter in der Struktur und eine veränderte Morphologie.

Über den Energieforschungspreis

Zum zweiten Mal verleiht das NRW Energie- und Wirtschaftsministerium den Energieforschungspreis an herausragende Nachwuchswissenschaftler*innen. Schwerpunktthema des diesjährigen Preises war die Batterieentwicklung. Prämiert wurden praxis- und anwendungsnahe Arbeiten, die den Einsatz von Batterien zur Erreichung der Klimaschutzziele fokussierten. Der Energieforschungspreis ist insgesamt mit 6.000 Euro dotiert, 1.000 Euro wurden in der Kategorie Bachelorarbeiten vergeben.