Über uns

Die Entwicklung von Materialien für die Energieumwandlung und -speicherung ist eine der wichtigsten Herausforderungen für die Lösung des Energieproblems. Neutronen sind eine einzigartige Sonde, um die Struktur, Kinetik und Dynamik von Materialien über viele Längen- und Zeitskalen zu charakterisieren.

Im JCNS-3 werden verschiedenste Neutronen- und komplementäre Röntgenmethoden genutzt und entwickelt, um komplexe Systeme der Energietechnik in-situ und operando zu untersuchen. Der Institutsbereich befindet sich im Aufbau und künftige Forschungsfelder umspannen beispielsweise:

• Abbildung leichter Elemente, wie Wasserstoff und Lithium, inklusive ihrer Dynamik und Diffusion – in Brennstoffzellen, Wasserstoffspeicher und Batterien.

• Erforschung der (Magnet-) Struktur, Defekte und Dynamik nanostrukturierter Grenzflächen in Energiematerialien auf allen relevanten Längenskalen von Angström bis Zentimeter.

• Abbildende Verfahren wie Tomographie und Diffraktion an größeren Bauteilen und Geräten sowie an integrierten Systemen, zerstörungsfrei unter realen Betriebsbedingungen.

• Identifizierung chemischer Moleküle und Reaktionsmechanismen in katalytischen Reaktionen durch Analyse von Vibrationsmoden, sowie von Anregungen von Materialien zur Energiewandlung als Grundlage für deren Effizienzsteigerung.

Die Forschung umfasst projektabhängig die Entwicklung von Probenumgebungen für Energiematerialien, den Bau und oder die Weiterentwicklung von Neutroneninstrumenten, sowie Zusammenarbeit mit den Instituten für Energie- und Klimatechnik (IEK), dem Ernst Ruska-Centre (ER-C) für Transmissionselektronenmikroskopie, sowie dem Julich Supercomputing Centres, des Neutron-SimLab.

Die Institutsleitung des JCNS-3, Prof. Zobel, ist an der RWTH Aachen Universität auch Lehrstuhlinhaberin für Kristallographie.