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Materialien für nachhaltige Energie, Quanten- und Weltraumtechnologien

Das Ziel dieses Forschungsbereichs ist es, wissenschaftliche Grundlagen zu schaffen, die für Energie-, Informations- und Weltraumtechnologien von gesellschaftlicher Relevanz entscheidend sind, und die Grenzen neuer Technologien deutlich zu erweitern. Der Forschungsbereich betreibt interdisziplinäre Forschung mit akademischen und nicht-akademischen Partnern im In- und Ausland und umfasst theoretische, experimentelle, grundlegende und anwendungsorientierte Ansätze. Die Kernaktivitäten der Forschung konzentrieren sich auf die Synthese, Analyse und Modellierung von a) nachhaltigen Materialien und Prozessen für chemische und elektrochemische Energietechnologien (Energiematerialien) und für andere fortschrittliche Zukunftstechnologien (z. B. für Weltraumanwendungen) sowie b) Quantenmaterialien mit Eigenschaften, die mit atomarer Präzision einstellbar und steuerbar sind, für disruptive Anwendungen in der Photonik und Optoelektronik.

Die Forschung im Bereich der Energietechnologien konzentriert sich auf Energieumwandlung und -speicherung. Im Rahmen des Giessen Center for Electrochemical Materials Research (GC-EIMaR) wird ein umfassendes Forschungsprogramm zu elektrochemischen Speicherkonzepten (d. h. Batterien, z. B. mit dem Exzellenzcluster POLiS), Elektrochemie unter harschen Bedingungen, der Rolle von Grenzflächen und neuartigen Analysekonzepten durchgeführt. Im Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies (mar.quest) wird ein ebenso umfassendes Forschungsprogramm zu Quantenmaterialien, ihrer Synthese, Steuerung und Anwendung aus verschiedenen Perspektiven durchgeführt. Diese Bemühungen werden durch ein umfassendes Spektrum an modernsten experimentellen und theoretischen Methoden unterstützt, die in zentralen Einrichtungen organisiert sind, um Forschung, Lehre und Wissenstransfer optimal zu unterstützen. Die Methoden ermöglichen die Untersuchung von Materialien und Prozessen auf allen Längen- und Zeitskalen, wodurch ein grundlegendes und umfassendes Verständnis erreicht wird. Die langjährige Zusammenarbeit innerhalb des Forschungsbereichs spiegelt sich in gemeinsamen Forschungsprojekten wider und findet ihren Ausdruck im jährlichen „Materialforschungstag Mittelhessen“, bei dem die Forschenden ihre neuesten Erkenntnisse austauschen und diskutieren. Auf diese Weise werden kontinuierlich neue wissenschaftliche Brücken und fruchtbare Interaktionen mit anderen vielversprechenden Forschungsbereichen des Konsortiums erkundet.

Ausgewählte Forschungserfolge

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