Arbeitsgruppe Marina Becker

Energiewandlung und Speicherung

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit Metall-Luft-Batterien und Redox-Flow-Batterien, einschließlich Systemen auf Basis organischer redoxaktiver Verbindungen. Im Mittelpunkt unserer Forschung steht die experimentelle Aufklärung elektrochemischer Reaktionsmechanismen sowie der damit verbundenen Grenzflächen- und Transportprozesse. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung leistungsbegrenzender und schädigender Prozesse, darunter inhomogene Metallabscheidung und -auflösung, Elektrodenpassivierung, unerwünschte Nebenreaktionen sowie die Degradation von Elektrodenmaterialien und elektroaktiven Verbindungen.
Hierzu kombinieren wir etablierte elektrochemische Untersuchungsmethoden wie Zyklovoltammetrie, elektrochemische Impedanzspektroskopie und galvanostatische Messverfahren mit optischen In-situ-Untersuchungstechniken und mikroskopischen Analyseverfahren. Diese ermöglichen es, elektrochemische Reaktionen und Veränderungen an Elektrodenoberflächen während des Betriebs direkt zu beobachten und mit den elektrochemischen Messdaten in Beziehung zu setzen.
Neben der Untersuchung grundlegender elektrochemischer Prozesse beschäftigen wir uns mit der Entwicklung und Optimierung elektrochemischer Zellen sowie der Auslegung von Batteriesystemen. Dabei berücksichtigen wir insbesondere das Zusammenspiel von Elektroden- und Zellgeometrie, Stofftransport, elektrochemischer Reaktionskinetik und Betriebsbedingungen. Ziel unserer Forschung ist es, ein fundiertes Verständnis elektrochemischer Prozesse mit der anwendungsorientierten Entwicklung leistungsfähiger, effizienter und langlebiger Batteriesysteme zu verbinden.