e-conversion_de2019-01-10T16:28:54+00:00

Grundlagen von Energiekonversions-Prozessen

Ein Exzellenz-Cluster der DFG

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Die aktuelle Energieforschung zieht ihre Schlagkraft aus dem Fokus auf einzelne Technologien und damit verbundene Materialien. Durch Ausrichtung auf die funktionsbegründenden Materialgrenzflächen etabliert der Cluster e-conversion einen hierzu komplementären Denkansatz, der Hauptenergiekonversionsstrategien von Photovoltaik über (Photo)Elektrokatalyse bis zu Batterien verbrückt. Kritische Engpässe wie Rekombinationsverluste, Überspannungen und Widerstände entstehen gegenwärtig durch ungenügende Kontrolle mikroskopischer Anregungs- und Energieumwandlungsprozesse (e-conversion) an diesen Grenzflächen. Wir verbinden daher die schlagkräftigen Konzepte der Nanowissenschaften und grundlagenorientierter Energieforschung, um definierte und einstellbare Referenzsysteme zu erzeugen und durch deren umfassende (operando) Charakterisierung ein fundamentales Verständnis zu erarbeiten. Hierfür werden wir Materialien in ihren Grundeinheiten strukturieren und in kontrollierter Zusammensetzung, Morphologie und molekularer Architektur räumlich gestalten. Wir werden Prozesse bis in den atomaren Bereich auflösen und bis auf Femtosekunden verfolgen und steuern. Dedizierte Forschungsprojekte befassen sich mit Umwandlungsprozessen an Grenzflächen zwischen festen Phasen, zwischen Feststoffen und Flüssigkeiten und zwischen molekularen Schichten und Feststoffen. Bisher unausgeschöpfte Synergien, frische Denkweisen und eine stringente Kohärenz des Forschungsprogramms entstehen dabei durch gleiche Materialien und Prozesse in verschiedenen Energieanwendungen und durch das notwendige Zusammenspiel verschiedener Grenzflächen für spezifische Energiefunktionen.

Mit dieser Agenda fungiert e-conversion als Innovationsdrehscheibe für die Entwicklung neuartiger mikroskopischer Konzepte. Die erweiterte Wissensbasis und das tiefe Verständnis der entscheidenden Engpässe werden ganz neue Ansätze hin zu gesteigerten Effizienzen, Stabilitäten und einer erneuerbaren Rohstoffbasis eröffnen. Indem der Cluster seine auf Mechanismen abzielende Forschung bewusst auf eine große Bandbreite von Materialien und Morphologien ausdehnt und sie bis zu skalierbaren Synthese- und Prozessierungsmethoden vorantreibt, schafft er die Grundlagen für eine ganze Breite von neuen Systemen mit optimierten optoelektronischen, photo- oder elektrokatalytischen Funktionen.

Für diese ambitionierte Zielsetzung kann der Cluster auf einen wissenschaftlichen Verbund von Experten und Infrastruktur in den Nano- und Energiewissenschaften zurückgreifen, der so einzig im Münchner Raum gegeben ist. Nachwuchswissenschaftler profitieren stark von der dynamischen Umgebung des Clusters und erhalten umfassende Förderung durch Anschubfinanzierungen, Stipendien, sowie Workshop-, Mentoring-, Familien- und Gleichstellungsprogramme. Diese und alle anderen Anstrengungen werden dabei vom Enthusiasmus und Willen getrieben, eine vielseitige und stimulierende Wissenschafts- und Ausbildungsumgebung für junge und erfahrene Forscher zu schaffen.

e-conversion team for evaluation

Kontakt:

Dr. Peter Sonntag

Geschäftsführer von e-conversion

LMU München
Schellingstr. 4
D-80799 München