Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf dem Weg zur Superbatterie

28.09.2012
Xinliang Feng, Chemiker am Mainzer Max-Planck-Institut für Polymerforschung, befasst sich mit neuartigen Materialien zur Energiespeicherung und Umwandlung. Die EU-Kommission fördert seine Forschung nun mit 1,5 Millionen Euro.

Der Europäische Forschungsrat vergibt den ERC Starting Grant für angehende Spitzenwissenschaftler an Xinliang Feng vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P).

Der in Mainz tätige Chemiker erhält damit für die kommenden fünf Jahre Fördergelder in Höhe von mehr als 1,5 Mio. Euro zum Aufbau einer eigenen Forschungsgruppe. Mit diesen Mitteln kann Feng die Erforschung zweidimensionaler Nanomaterialien fortsetzen und intensivieren. Solche nur aus einer Lage Atomen bestehenden Schichten, besitzen einzigartige Funktionen und kommen für eine Vielzahl praktischer Anwendungen infrage.

„Die wissenschaftliche Arbeit wird sich auf Materialien für Energiespeicherung und -umwandlung konzentrieren, aber nicht beschränken. Es ist abzusehen, dass die möglichen Anwendungsfelder viel weiter reichen“, erwartet Feng.

Materialsynthese auf Bestellung
Seit Feng 2004 am MPI-P seine Promotion antrat, beschäftigt er sich mit der Synthese und Untersuchung dieser ultradünnen Nanomaterialien, insbesondere von Graphen. Dieser Stoff aus einer Schicht wabenförmig angeordneter Kohlenstoffatome gilt als Versprechen für die Zukunft. Graphen leitet ausgezeichnet Strom und Wärme, es ist sehr leicht und dehnbar, aber dennoch so hart wie ein Diamant und einhundertmal reißfester als Stahl. Seine Eigenschaften variieren je nach Konfiguration und Struktur der Schicht.

Feng möchte verschiedene Graphenformen sowohl durch chemische Synthese als auch mit mechanischen Herstellungsverfahren gewinnen, um bewusst Eigenschaften auf Funktionen und damit die spätere Verwendung abstimmen zu können. Auch aus Metalloxiden, Polymeren und organischen Verbindungen möchte der Chemiker Syntheseverfahren für Nanoschichten mit maßgeschneiderten Funktionen entwickeln.

Nicht nur einzelne Lagen sind in diesem Zusammenhang für Feng interessant: Er wird auch an Methoden arbeiten, um mehrere zweidimensionale Schichten zu Kompositen, also Verbundwerkstoffen, zu kombinieren. Wiederum lassen sich so deren Eigenschaften gezielt vereinen. Theoretisch! Diese einfach anmutende Vorgehensweise erfordert in der Praxis erhebliches wissenschaftliches Know-How und Erfahrung. Einige erfolgversprechende Ergebnisse sind am MPI-P bereits erzielt worden: Der Forschungsgruppe um Direktor Klaus Müllen, der auch Feng angehört, gelang es u.a. eine Materialkomposition für weitaus leistungsfähigere Lithiumionenbatterien zu erzeugen.

Anstatt des Speichermaterials Graphit verwendeten die Wissenschaftler Metalloxide mit wesentlich höherer Ladungskapazität. Da diese aber nicht für den Langzeitgebrauch taugen, ummantelte man sie mit Graphen. Das Verfahren war mit einigen chemischen Tricks verbunden, aber die erreichte verlängerte Akkulaufzeit würden wohl nicht nur die zahllosen Nutzer von Handys und Notebooks als großen Fortschritt empfinden.

Grundlagenforschung praxisorientiert

Für Xinliang Feng war dies nur der Auftakt. Die Verfahren stehen erst am Anfang; sie müssen optimiert und standardisiert werden, um der neuen Stoffgruppe der zweidimensionalen Nanomaterialen den Sprung vom Hoffnungs- zum Leistungsträger innovativer Anwendungen zu ermöglichen. Der Europäische Forschungsrat (ERC) honorierte seine bisher erzielten Ergebnisse, bekundet damit aber auch Erwartungen für die Zukunft.

Der ERC Starting Grant ist eine der Förderlinien mit denen die EU im globalen Wettbewerb um Spitzenforscher wirbt und sie in der ersten Phase ihrer wissenschaftlichen Karriere beim Aufbau einer eigenen Forschungsgruppe unterstützt. Laut eigenen Angaben fördert der ERC 2012 über 500 Forscher und ihre Projekte mit Mitteln in Höhe von circa 800 Millionen Euro. Insgesamt hatten sich über 4.100 Wissenschaftler beworben.

Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit:
Stephan Imhof
Tel: 06131 379-132
Fax: 06131 379-330
pr@mpip-mainz.mpg.de


Das 1984 gegründete Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) zählt zu den international führenden Forschungszentren auf dem Gebiet der Polymerwissenschaft. Durch die Fokussierung auf so genannte weiche Materie und makromolekulare Materialien ist das Max-Planck-Institut für Polymerforschung mit seiner Forschungsausrichtung weltweit einzigartig. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus dem In- und Ausland arbeiten im Rahmen der Grundlagenforschung an der Herstellung und Charakterisierung von Polymeren und der Untersuchung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften. Anfang 2012 waren insgesamt 503 Personen am MPI-P beschäftigt: Die Belegschaft setzte sich aus 109 Wissenschaftlern, 149 Doktoranden und Diplomanden, 70 Gastwissenschaftlern und 175 technischen und Verwaltungsangestellten sowie Hilfskräften zusammen.

Stephan Imhof | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpip-mainz.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide
20.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Metamaterial: Kettenhemd inspiriert Physiker
19.01.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise