Projekt AUForPro
Steckbrief:
- Name: AUForPro – Analytik zur Unterstützung der Lithium-Ionen-Batterie-Forschung, -Produktion und des Recyclings
- Förderkennzeichen: EFRE-20600074
- Fördergeber: Europäischen Union und das Land Nordrhein-Westfalen
- Förderprogramm: Forschungsinfrastrukturen.NRW
- Projektlaufzeit: 1. August 2025 bis 31. März 2029
- Fördervolumen: rund 4,5 Millionen Euro
Mit drei hochmodernen Geräten erweitert das MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster seine Analysemöglichkeiten von Batteriezellen. Neu sind das induktiv gekoppelte Plasma-Flugzeit-Massenspektrometer (ICP-TOF-MS) und das Orbitrap-Massenspektrometer mit der Option für Flüssigchromatographie (LC) und Matrix-unterstützter Laser-Desorption/Ionisation (MALDI). Darüber hinaus wird derzeit ein Röntgenphotoelektronenspektrometer (XPS) angeschafft. Ziel ist es, chemische Prozesse innerhalb von Batterien noch genauer zu untersuchen und besser zu verstehen.
Die neuen Geräte erweitern nicht nur unsere Analysemöglichkeiten, sondern stehen auch für die Innovationskraft unseres Instituts. In der Batterieforschung kommen sie bislang kaum zum Einsatz. Damit können wir unsere Forschung auf internationalem Spitzenniveau weiter ausbauen.
Die neuen Technologien ermöglichen es, sowohl gewünschte als auch unerwünschte Prozesse in Batteriezellen detailliert zu untersuchen. Dazu zählt etwa die Bildung der sogenannten Solid Electrolyte Interphase (SEI) – einer schützenden Grenzschicht zwischen dem flüssigen Elektrolyten und der festen Elektrode, die für die Leistungsfähigkeit von Batterien entscheidend ist. Gleichzeitig lassen sich Alterungsprozesse präziser analysieren, um ihre Auswirkungen zu verringern oder künftig ganz zu vermeiden.
Das Plasma-Massenspektrometer erlaubt es, einzelne Partikel von Batteriematerialien gezielt zu untersuchen. Alterungseffekte können dadurch nicht mehr nur im Durchschnitt betrachtet werden, sondern für jedes Partikel separat. Solche Untersuchungen helfen dabei, das Batterierecycling weiterzuentwickeln. Das Orbitrap-Massenspektrometer nutzen die Wissenschaftler*innen, um die Struktur komplexer Moleküle zu entschlüsseln. Ein besonderer Vorteil ist die MALDI-Option: Sie macht sichtbar, wie Moleküle auf Oberflächen – etwa von Elektroden – verteilt sind. So lassen sich Rückschlüsse auf Zusammensetzung und Gleichmäßigkeit wichtiger Grenzschichten ziehen.
Kooperationen mit der Industrie
Auch Unternehmen profitieren von den neuen Analysemöglichkeiten. Insbesondere kleine und mittelständische Betriebe ohne eigene Analytik finden im MEET Batterieforschungszentrum einen wichtigen Partner für gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte.