OCV-Hysterese und Wärmeentwicklung – Untersuchung von Batterien mit Kalorimetrie

Die Wärmefreisetzung während des Zyklisierens von Batteriehalbzellen wird durch eine Kombination aus elektrochemischen Methoden und isothermer Mikrokalorimetrie mit besonderem Schwerpunkt auf Li- und Mn-reichem NCM-Kathodenaktivmaterial untersucht. Aufgrund ihrer ausgeprägten Hysterese in der Leerlaufspannung (OCV) wird die Energie-Round-Trip-Effizienz im Vergleich zu einer regulären NCA-Kathode erheblich reduziert. Doch wie und wann wird diese Verlustenergie in Abwärme umgewandelt?

Franziska Friedrich absolvierte ihr grundständiges Studium an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), wo sie 2016 ihren Bachelor in Chemie und Biochemie und 2018 ihren Master abschloss. Die Schwerpunkte ihres grundständigen Studiums an der LMU lagen auf Elektrochemie, Anorganische Festkörper Chemie und Materialwissenschaften. Für ihre Promotion trat sie 2018 der Gruppe von Prof. Hubert A. Gasteiger für Technische Elektrochemie an der Technischen Universität München (TUM) bei, wo sich ihre Forschung auf kathodenaktive Materialien für Lithium-Ionen-Batterien konzentrierte. Friedrich untersuchte Alterungsphänomene von Ni-reichen Kathoden und veröffentlichte einen JECS Editor's Choice Artikel zu diesem Forschungsgebiet. Darüber hinaus untersuchte sie Hysteresephänomene in Li- und Mn-reichen NCMs mit potentiometrischen Entropiemessungen und isothermer Mikrokalorimetrie, um die Auswirkung der Hysterese auf die Wärmeentwicklung dieser Art von aktivem Kathodenmaterial zu verstehen. 2022 promovierte sie summa cum laude. Friedrich arbeitet derzeit als Batteriespezialistin für die BMW AG, wo sich ihre Forschungsinteressen hauptsächlich auf Festkörperbatterien konzentrieren.