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 Nicht nur für die Medizintechnik – neue Methoden zur Silikonisierung von Oberflächen
12.04.2019 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht Nano-Komposition: Neues Syntheseverfahren für Katalysator-Materialien
04.04.2019 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Im Focus: Quantum simulation more stable than expected

A localization phenomenon boosts the accuracy of solving quantum many-body problems with quantum computers which are otherwise challenging for conventional computers. This brings such digital quantum simulation within reach on quantum devices available today.

Quantum computers promise to solve certain computational problems exponentially faster than any classical machine. “A particularly promising application is the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Kühlen nach Art der Pflanzen

18.04.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics