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Doppelte Auszeichnung für Gießener Materialwissenschaftler

15.09.2014 - (idw) Justus-Liebig-Universität Gießen

Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCH) würdigt Dr. Pascal Hartmanns Forschungen an Natrium-Sauerstoff-Batterien Für seine Forschungen an neuen Batteriekonzepten erhält der Gießener Physikochemiker Dr. Pascal Hartmann, erster promovierter Absolvent des Gießener Studiengangs Materialwissenschaft, gleich zwei Preise von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh). In dieser Woche wird seine Dissertation bei der Tagung der GDCh-Fachgruppe Festkörperchemie und Materialforschung in Dresden (15. bis 17. September) mit dem H.C. Starck-Promotionspreis ausgezeichnet. Und am 23. September erhält Dr. Hartmann in Mainz von der GDCh-Fachgruppe Elektrochemie den Förderpreis 2014 auf dem Gebiet der Elektrochemie, gestiftet durch die BASF SE.

Die Speicherung und Nutzung von elektrischer Energie mit Batterien ist seit vielen Jahren Teil des täglichen Lebens. In mobilen Geräten sind derzeit Lithium-Ionen-Batterien das Maß der Dinge, da sie die höchste Energiedichte aufweisen (d.h. bezogen auf ihr Gewicht die höchste Energiemenge speichern können) und tausendfach ohne nennenswerten Speicherverlust wieder aufgeladen werden können. Die Entwicklung neuer und noch leistungsfähigerer elektrochemischer Speicherkonzepte bleibt aber Gegenstand internationaler Forschungsanstrengungen, die sich im Bereich grundlegend neuer Konzepte unter anderem auf Lithium-Sauerstoff-Zellen (Li/O2-Zellen) konzentriert haben.

Durch den Austausch von Lithium- durch Natriumkomponenten ist es im Rahmen der Dissertation von Dr. Pascal Hartmann gelungen, eine Metall-Sauerstoff-Zelle zu konstruieren, deren grundsätzliches Funktionsprinzip zwar der Li/O2-Zelle gleicht, die dieser aber insbesondere im Hinblick auf die Energieeffizienz deutlich überlegen ist. So ist die zusätzliche Spannung, die für das Laden der Zellen angelegt werden muss, nur sehr gering. Zusammen mit der BASF SE wurde dieses Konzept der Natrium-Sauerstoff Batterie (Na/O2) zum Patent angemeldet und in der Fachzeitschrift Nature Materials publiziert. Ganz nebenbei etablierte Pascal Hartmann damit auch ein gänzlich neues elektrochemisches Verfahren zur Herstellung von Natriumsuperoxid (Na/O2) das aufgrund seiner magnetischen Eigenschaft auch festkörperchemisch höchst interessant ist.

Trotz der vielversprechenden Forschungsergebnisse besitzen aber auch Na/O2-Zellen bisher, wie Li/O2-Zellen, eine sehr begrenzte Wiederaufladbarkeit. Diesen Aspekt konnte Pascal Hartmann mithilfe verschiedenster analytischer Methoden beschreiben. Wissenschaftlich stellt die Na/O2-Batterie voraussichtlich auch ein sehr nützliches Modellsystem für die Untersuchung der Redoxchemie des Sauerstoffs dar. Damit konnte Pascal Hartmann Pionierarbeit an der Grenze von Grundlagenforschung und angewandter Forschung leisten.

Der Präsident der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) Prof. Dr. Joybrato Mukherjee gratulierte dem Preisträger sehr herzlich und betonte: Zukunftsweisende Modelle der Elektromobilität wären kaum vorstellbar ohne die wichtige materialwissenschaftliche Grundlagenforschung in der Entwicklung von Batterien der nächsten Generation.

Seinen wissenschaftlichen Werdegang begann Pascal Hartmann im ersten Jahrgang des 2005 an der JLU neu eingerichteten Studiengangs Materialwissenschaft. Nach Auslandsaufenthalten in Seoul und Los Angeles entschied er sich für ein vertieftes Studium in Physikalischer Chemie und schloss sich der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jürgen Janek am Physikalisch-Chemischen Institut an. Mit dem Abschluss seiner Promotion, u.a. vom Fonds der chemischen Industrie (FCI) mit einem Stipendium gefördert, im März 2014 ist Pascal Hartmann der erste promovierte Absolvent des Gießener Studiengangs Materialwissenschaft. Die Fachgebiete Chemie und Physik der JLU feiern im kommenden Jahr den zehnten Geburtstag des Bachelor- und Master-Studiengangs Materialwissenschaft. Die Auszeichnung des Gießener Absolventen ist sichtbares Zeichen für den Erfolg des Studiengangs und dessen Attraktivität für naturwissenschaftlich besonders talentierte Studienanfänger.


Kontakt:
Dr. Pascal Hartmann,
Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jürgen Janek
Physikalisch-Chemisches Institut
Telefon: 0641 99-34514
E-Mail: pascal.hartmann@phys.chemie.uni-giessen.de Weitere Informationen:http://www.gdch.dehttp://www.uni-giessen.de/cms/fbz/fb08/Inst/physchem/janek
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