项目来源

德国科学基金(DFG)

项目主持人

Professor Dr. Michael Vogel

项目受资助机构

未公开

立项年度

2021

立项时间

未公开

项目编号

428906592

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

未知

学科

未公开

学科代码

未公开

基金类别

Forschungsgruppen

关键词

未公开

参与者

Professor Dr. Michael Vogel

参与机构

未公开

项目标书摘要：Ionentransport in Festkörpern ist von sehr großer Bedeutung als Grundlage und zur Optimierung vieler moderner Anwendungen. Beispielsweise ist er ein entscheidender Faktor zur Verbesserung heutiger Batterietechnologien und somit zur Überwindung der derzeitigen Beschränkungen bezüglich der Speicherung und Wandlung von Energie. Ein grundlegendes Verständnis der Struktur-Dynamik-Beziehungen in Festkörperelektrolyten bildet eine wichtige Voraussetzung, den Ionentransport in Hinblick auf die Erfordernisse bei bestimmten Funktionen maßschneidern zu können. In diesem Kontext stellen Energielandschaften ein sehr erfolgreiches Konzept dar. Dieses Projekt nutzt die Möglichkeiten der kernmagnetischen Resonanz, um für Festkörperelektrolyte die Zusammenhänge zwischen der Ionendynamik und der Energielandschaft zu ermitteln. Insbesondere kommt eine Reihe experimenteller Techniken, einschließlich Field-Cycling-Relaxometrie, Stimulierte-Echo-Experimente und Feld-Gradienten-Diffusometrie, kombiniert zum Einsatz, um die Dynamik und Energetik von Lithiumionen auf verschiedenen Zeit- und Längenskalen zu erforschen. Diese Analyse erfolgt sowohl für amorphe als auch für kristalline Ionenleiter und somit für Materialien mit unterschiedlichem Grad an Ordnung. Die Resultate, z. B. Verteilungen von Korrelationszeiten und Aktivierungsenergien, werden verglichen mit den Ergebnissen von verschiedenartigen experimentellen und theoretischen Untersuchungen der Dynamik und Struktur dieser Materialien, die in anderen Projekten des Forschungsverbunds gewonnen werden, insbesondere mit Verteilungen von Diffusionskoeffizienten aus P1, Daten der Atomsondentomographie aus P3 und theoretischen Modellen aus P5. Auf diese Weise lässt sich feststellen, wie für verschiedene Arten von Energielandschaften der makroskopische Ionentransport aus elementaren Ionensprüngen hervorgeht. Diese Erkenntnis ebnet den Weg für eine wissensbasierte Manipulation von anwendungsrelevanten Materialeigenschaften.