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ZET - Zentrum für Energietechnik

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Redox-Flow-Technologie

Das Keylab "Redox-Flow-Technologie" bietet sowohl die notwendige elektrochemische Messmethodik (3-Elektroden-Tests und Halbzellaufbau) als auch Batterieteststände im Labormaßstab zur systematischen Untersuchung neuer Elektrodenmaterialien und Elektrolytchemien.

Keylab-Leiter:

Prof. Dr.-Ing. Christina Roth

Keylab Wissenschaftler*in:

N.N.


Hier finden Sie eine Übersicht der Geräte im Keylab Redox-Flow-Technologie:

 

Horizontaler Kompakt-Rohrofen, Carbolite Gero GmbH & Co. KG, Modell EHA 12/450BEinklappen
horizontal Kompakt Rohrofen Gerät Keylab

Der horizontale Kompakt-Rohrofen (Modell EHA 12/450B) kann bis zu einer Maximaltemperatur von 1200°C betrieben werden und erlaubt Temperaturprogramme mit Heizrampen von bis zu 30 K min-1, die über einen Programmregler eingestellt und über eine Schnittstelle aufgezeichnet werden können. Durch den einzonigen Heizungsaufbau wird eine homogene Temperaturverteilung über dem kompletten Arbeitsraum ermöglicht.

Der Arbeitsraum selbst kann zudem an eine externe Gasversorgung angeschlossen werden und erlaubt neben typischen Einsatzfeldern wie dem Trocknen, Sintern, Kalzinieren, Entgasen und Sublimieren von Proben die Umsetzung spezieller Syntheserouten, die hohe Temperaturen oder spezielle Gasatmosphären erfordern.

Rotierende Scheibenelektrode, Pine Research Instrumentation, Inc., Modell AFMSRCEEinklappen
Bild Gerät Rotierende Schwibenelektrode Keylab

Die Rotierende Scheibenelektrode (Modell AFMSRCE) ist ein Messgerät zur Durchführung von elektrochemischen Messungen unter kontrollierten hydrodynamischen Bedingungen. Praktisch ist dies vor allem bei der Bestimmung der Aktivität und Stabilität von neuartigen Katalysatoren und Trägermaterialien, die später beispielsweise Einsatz in Brennstoffzellen, Metall-Luft- und Redox-Fluss-Batterien finden sollen, von Bedeutung.

Hochfrequenz-Impedanzanalysator, Keysight Technologies, Modell E4991BEinklappen
Bild Gerät Hochfrequenz Impedanzanalysator Keylab

Der Hochfrequenz-Impedanzanalysator (Modell E4991B) deckt einen Frequenzbereich von 1 MHz – 3 GHz ab und dient zur Untersuchung der dielektrischen Eigenschaften von Materialien mit hoher dielektrischer Konstante wie diese beispielsweise in Kondensatoren zum Einsatz kommen, aber auch zur Untersuchung der Ionenleitungseigenschaften von Festkörperelektrolyten in neuartigen Batterien und Brennstoffzellen. Neben klassischen Einsatzfeldern deckt der Messbereich des Impedanzanalysators zusätzlich auch die dielektrischen Hochfrequenzeigenschaften ab, die für Materialien in der Digitalelektronik und Kommunikationstechnik, wo immer höhere Frequenzbereiche erschlossen werden, zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Gerätekombination „Generalisierte Impedanzspektroskopie“ Einklappen
Gerät Redox Generalisierte Impedanzspektroskopie Keylab

Die Generalisierte Impedanzspektroskopie erlaubt die Ermittlung der Übertragungsfunktionen unterschiedlicher physikalischer Domänen und damit die Erkenntnis der inneren Zusammenhänge und Wechselwirkungen der unterschiedlichen extensiven und intensiven Zustandsgrößen wie Strom und Spannung sowie Wärme und Temperatur in einem elektrochemischen Energiespeicher. Mithilfe der thermischen Impedanzspektroskopie als konkreter Anwendungsfall ist es möglich, Eigenschaften wie Entropie oder Wärmekapazität zu bestimmen, außerdem ist eine Charakterisierung der Wärmetransporteigenschaften inklusive Wärmeleitung innerhalb des Systems möglich. Das System ist ausgelegt für Versuche an elektrochemischen Speichern und Wandlern im Leistungsbereich bis Umax = 10 V / Imax = 100 A, in einem Frequenzbereich von f = 0 - 20 kHz.


Verantwortlich für die Redaktion: Prof. Dr. Ing. Dieter Brüggemann

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