Gut aufgestellt für Forschung an Batterien und Brennstoffzellen

Zwei neue Instrumente sollen Wissenschaftlern neue Möglichkeiten eröffnen, die Prozesse in Batterien und Brennstoffzellen während des laufenden Betriebs zu untersuchen. Kosten: rund 1,2 Millionen Euro.

Bei den Geräten handelt es sich um ein 400-Megaherz-Kernspinresonanz- sowie ein Elektronenspinresonanz-Spektrometer. Anfang 2014 sollen sie am Institut für Energie- und Klimaforschung in Betrieb gehen.

„Wir sind jetzt am Institut in der Lage, die Diffusion einzelner Ionen in Brennstoffzellen- und Batteriematerialien auf atomarer Ebene zu verfolgen“, erläutert Direktor Prof. Rüdiger Eichel, Leiter des Bereichs Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9). Damit können einzigartige Einblicke in die Funktionsweise und Materialeigenschaften elektrochemischer Bauteile gewonnen werden. Die Erkenntnisse bilden die Grundlage für eine gezielte Weiterentwicklung zukünftiger Batterien und Brennstoffzellen.

Die Jülicher Wissenschaftler forschen an einem neuen Typ Batterie, der ohne knappe Rohstoffe auskommt, umweltverträglich und robust ist. Ein besonders hoch eingeschätzter Kandidat ist die Lithium-Luft-Batterie, die theoretisch die 50-fache Energiedichte heutiger Lithium-Ionen-Akkus erreichen könnte. Doch Lithium reagiert heftig mit Luftfeuchtigkeit oder Wasser und ist deswegen schwierig zu verarbeiten. Entsprechend teuer sind die auf Lithium basierenden Batterien.
Andere Luftbatterien auf Basis von Silizium oder Metallen wie Eisen, Zink oder Aluminium bilden deswegen eine attraktive Alternative: Diese Elemente kommen sehr häufig in der Erdkruste vor und sind praktisch unbegrenzt verfügbar.

Informationen zum Institut für Energie und Klimaforschung, Bereich Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9):

http://www.fz-juelich.de/iek/iek-9/DE/Home/home_node.html