Hochschule Esslingen forscht im Verbund an umweltschonenden Energiespeichern

Die neuen Lithium-Schwefel-Batterien versprechen eine zehnfach höhere Kapazität als bisherige Lithium-Batterien, für die Anwendung wird ein Faktor 2-3 erwartet, erklärt Renate Hiesgen, die in der Fakultät Grundlagen an der Hochschule Esslingen lehrt. Mit Hilfe der so genannten Rasterkraftmikroskopie, einer speziellen hochauflösenden Analysemethode, werden dazu derzeit Laborversuche im Rahmen eines gemeinsamen Projektes der Hochschule mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Stuttgart durchgeführt. Vor allem die Automobilindustrie zeigt großes Interesse an der Entwicklung der neuen Energieträger. Die vom Land geförderte Brennstoffzellen- und Batterie-Allianz Baden-Württemberg (BBA-BW) unterstützt die Arbeit der Wissenschaftler derzeit mit einem Forschungsaversum in Höhe von 20 000 Euro, die für Personalkosten bestimmt sind. Im Herbst will die Kooperation erste Ergebnisse präsentieren.  Während ihrer bisherigen Forschung haben die 54-jährige Physikerin und ihr Team verschiedene Herstellungsverfahren und Messungen zu den Lithium-Schwefel-Batterien verglichen. „Für gute Batterieeigenschaften ist ein stabiler Verbund der Materialien erforderlich“, erklärt Renate Hiesgen, die aus Recklinghausen stammt und deren „Spezialität“ die Methode der Rasterkraftmikroskopie ist. In dem Kooperationsprojekt werden langzeitstabile Elektroden für Lithium-Schwefel-Batterien neu entwickelt und auf ihre Struktur und Leitfähigkeit getestet.  Im DLR werden dazu Kathoden für die Batterien hergestellt, die dann zusammen mit einer metallischen Lithiumanode als Akkumulator betrieben und bewertet werden. Zur Erprobung der Technik werden rasterkraftmikroskopische Analysen an Elektroden gemacht. Inzwischen sind in dem Projekt fünf Wissenschaftler beschäftigt. Im nächsten Schritt werden nun neue Herstellungsmethoden untersucht und die Reproduzierbarkeit der Batterien getestet.  Die Brennstoffzellen- und Batterie-Allianz Baden-Württemberg versteht sich als Netzwerk zur Förderung der Entwicklung und Verbreitung nachhaltiger und umweltschonender Energieerzeugungs- und Speichertechnologien auf der Basis von Brennstoffzellen und Batterien in mobilen, stationären und portablen Anwendungen sowie der dazugehörigen Infrastruktur. Derzeit vertritt die BBA-BW 70 Mitglieder aus Industrie, Wissenschaft und Verwaltung.  Bild: vorne: Brigitta Pascucci, (vorne) Masterstudentin (Chemieingenieurwesen) der Hochschule Esslingen fertigt eine Masterarbeit zum Thema Lithium-Schwefel-Batterien am DLR an und macht dazu Rasterkraftmikroskop-Messungen (AFM); hinten links: Prof. Dr. Renate Hiesgen, Professorin in der Fakultät Grundlagen, Leiterin der Forschungsgruppe Rastersondenmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie; hinten rechts: Dr. Jürgen Kraut, Mitarbeiter der Fakultät Grundlagen (Rasterelektronenmikroskopie) vor der AFM.  Foto: Tobias Morawietz, Hochschule Esslingen  Kontakt: Prof. Dr. Renate Hiesgen Fakultät Grundlagen Hochschule Esslingen Renate.hiesgen(at)hs-esslingen.de
vorne: Brigitta Pascucci, (vorne) Masterstudentin (Chemieingenieurwesen) der Hochschule Esslingen fertigt eine Masterarbeit zum Thema Lithium-Schwefel-Batterien am DLR an und macht dazu Rasterkraftmikroskop-Messungen (AFM);hinten links: Prof. Dr. Renate Hiesgen, Professorin in der Fakultät Grundlagen, Leiterin der Forschungsgruppe Rastersondenmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie;hinten rechts: Dr. Jürgen Kraut, Mitarbeiter der Fakultät Grundlagen (Rasterelektronenmikroskopie) vor der AFM.Foto: Tobias Morawietz, Hochschule Esslingen

Die Hochschule Esslingen ist in die Forschung zu den fortschrittlichen, deutlich leistungsfähigeren Lithium-Schwefel-Batterien eingestiegen.

In zwei bis drei Jahren werden die Batterien marktreif sein, sagt die Leiterin des Forschungsprojektes und Professorin für Physik, Renate Hiesgen.

Die neuen Lithium-Schwefel-Batterien versprechen eine zehnfach höhere Kapazität als bisherige Lithium-Batterien, für die Anwendung wird ein Faktor 2-3 erwartet, erklärt Renate Hiesgen, die in der Fakultät Grundlagen an der Hochschule Esslingen lehrt. Mit Hilfe der so genannten Rasterkraftmikroskopie, einer speziellen hochauflösenden Analysemethode, werden dazu derzeit Laborversuche im Rahmen eines gemeinsamen Projektes der Hochschule mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Stuttgart durchgeführt. Vor allem die Automobilindustrie zeigt großes Interesse an der Entwicklung der neuen Energieträger. Die vom Land geförderte Brennstoffzellen- und Batterie-Allianz Baden-Württemberg (BBA-BW) unterstützt die Arbeit der Wissenschaftler derzeit mit einem Forschungsaversum in Höhe von 20 000 Euro, die für Personalkosten bestimmt sind. Im Herbst will die Kooperation erste Ergebnisse präsentieren.

Während ihrer bisherigen Forschung haben die 54-jährige Physikerin und ihr Team verschiedene Herstellungsverfahren und Messungen zu den Lithium-Schwefel-Batterien verglichen. „Für gute Batterieeigenschaften ist ein stabiler Verbund der Materialien erforderlich“, erklärt Renate Hiesgen, die aus Recklinghausen stammt und deren „Spezialität“ die Methode der Rasterkraftmikroskopie ist. In dem Kooperationsprojekt werden langzeitstabile Elektroden für Lithium-Schwefel-Batterien neu entwickelt und auf ihre Struktur und Leitfähigkeit getestet.

Im DLR werden dazu Kathoden für die Batterien hergestellt, die dann zusammen mit einer metallischen Lithiumanode als Akkumulator betrieben und bewertet werden. Zur Erprobung der Technik werden rasterkraftmikroskopische Analysen an Elektroden gemacht. Inzwischen sind in dem Projekt fünf Wissenschaftler beschäftigt. Im nächsten Schritt werden nun neue Herstellungsmethoden untersucht und die Reproduzierbarkeit der Batterien getestet.

Die Brennstoffzellen- und Batterie-Allianz Baden-Württemberg versteht sich als Netzwerk zur Förderung der Entwicklung und Verbreitung nachhaltiger und umweltschonender Energieerzeugungs- und Speichertechnologien auf der Basis von Brennstoffzellen und Batterien in mobilen, stationären und portablen Anwendungen sowie der dazugehörigen Infrastruktur. Derzeit vertritt die BBA-BW 70 Mitglieder aus Industrie, Wissenschaft und Verwaltung.

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: Brigitta Pascucci, (vorne) Masterstudentin (Chemieingenieurwesen) der Hochschule Esslingen fertigt eine Masterarbeit zum Thema Lithium-Schwefel-Batterien am DLR an und macht dazu Rasterkraftmikroskop-Messungen (AFM);
hinten links: Prof. Dr. Renate Hiesgen, Professorin in der Fakultät Grundlagen, Leiterin der Forschungsgruppe Rastersondenmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie;
hinten rechts: Dr. Jürgen Kraut, Mitarbeiter der Fakultät Grundlagen (Rasterelektronenmikroskopie) vor der AFM.

Foto: Tobias Morawietz, Hochschule Esslingen

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Renate.hiesgen(at)hs-esslingen.de

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