Forschungszentrum Jülich

Der Dreh mit dem Elektronen-Spin

Jülich / München, 6. Dezember 2017 - Lädt man Lithiumionen-Akkus zu schnell auf, scheidet sich an den Anoden metallisches Lithium ab. Dies reduziert Kapazität und Lebensdauer und kann bis zur Zerstörung des Akkus führen. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Technischen Universität München (TUM) haben nun ein Verfahren vorgestellt, mit dem sich diese Lithium Plating genannten Vorgänge erstmals direkt untersuchen lassen. Grundlegende Fortschritte zur Entwicklung neuer Schnellladestrategien rücken damit in greifbare Nähe. Mehr: Der Dreh mit dem Elektronen-Spin …

Renaissance der Eisen-Luft-Batterie

Jülich, 3. November 2017 - Eisen-Luft-Batterien versprechen eine deutlich höhere Energiedichte als heutige Lithium-Ionen-Batterien. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich sind eine der treibenden Kräfte bei der Neuerforschung des seit den 1970er Jahren bekannten Konzepts. In Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Oak Ridge National Laboratory gelang es ihnen, Prozesse an der Eisen-Elektrode im laufenden Betrieb mit Nanometer-Präzision abzubilden. Mehr: Renaissance der Eisen-Luft-Batterie …

CO₂ – vom Klimakiller zum chemischen Rohstoff

Jülich, 25. April 2017 - Man nehme das schädliche Treibhausgas Kohlendioxid und verwandle es mithilfe regenerativ erzeugten Stroms in eine universelle Basis für die Herstellung von Kraftstoffen und die chemische Industrie. Das ist, stark verkürzt, das Ziel einer Gruppe von Verfahren, die auch als Co-Elektrolyse bezeichnet wird. In der Fachzeitschrift Angewandte Chemie informieren Jülicher Wissenschaftler über den aktuellen Entwicklungsstand dieses Power-to-X-Konzepts, das zu den zentralen Forschungsthemen des Kopernikus-Projekts P2X zählt. Mehr: CO2 – vom Klimakiller zum chemischen Rohstoff …

Jetzt läuft sie

Jülich, 21. Juli 2016 – Silizium-Luft-Batterien gelten als vielversprechende und preiswerte Alternative zur gegenwärtigen Energiespeicher-Technologie. Allerdings erreichten sie bisher nur eine relativ kurze Laufzeit. Jülicher Forscher haben nun herausgefunden warum. Mehr: Jetzt läuft sie …

Mit Kopernikus in die Energiewende

Die Energiewende sieht den Ausbau der Erneuerbaren Energien vor. Um die mit dieser Transformation verbundenen Chancen zu nutzen und deren Risiken zu minimieren, bedarf es der Entwicklung wirtschaftlicher Nutzungs- und Speicherkonzepte für Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen. Diese Konzepte werden unter dem Begriff „Power-to-X“ zusammengefasst und haben ein besonderes Potenzial für die Verringerung des Einsatzes von fossilen Rohstoffen in den für den Wirtschaftsstandort Deutschland essentiellen Sektoren Energiewirtschaft, Transport/Verkehr und Chemie. Das Kopernikus-Projekt „P2X“ stellt sich dieser Herausforderung, in dem es Knotenpunkte zwischen energetischer Versorgung und stofflicher Wertschöpfung schafft. Mehr: Mit Kopernikus in die Energiewende …

Joint European Summer School on Fuel Cell, Electrolyser, and Battery Technologies
JESS 2018

Mehr: Joint European Summer School on Fuel Cell, Electrolyser, and Battery Technologies JESS 2018 …

Akku hat noch Luft nach oben

Jülich, 9. Mai 2016 – Aktuell sind bei Energiespeichern Lithium-Ionen-Akkus das Maß der Dinge. Doch die Konkurrenz steht in den Startlöchern, darunter die Lithium-Luft-Technologie. Ein Team vom Forschungszentrum Jülich und von der Technischen Universität München hat jetzt eine Erklärung dafür gefunden, warum diese vielversprechenden Akkus bislang nur wenige Ladezyklen durchhalten. Sie haben nachgewiesen, dass während des Betriebs von Lithium-Luft-Akkus eine besonders reaktionsfreudige Form des Sauerstoffs entsteht. Wie sie in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Angewandte Chemie" berichten, ist dieser Singulett-Sauerstoff vermutlich dafür verantwortlich, dass sich der Elektrolyt schnell zersetzt und die Kohlenstoff-Elektrode korrodiert. Diese Entdeckung ermöglicht es, Lithium-Luft-Akkus gezielt zu verbessern. Mehr: Akku hat noch Luft nach oben …

HiTEC Graduate School

HITEC ist eine Helmholtz-Graduiertenschule des Forschungszentrums Jülich und der fünf Partneruniversitäten Aachen, Bochum, Düsseldorf, Köln und Wuppertal mit dem Schwerpunkt Energie- und Klimaforschung. Mehr: HiTEC Graduate School …

Kernspinresonanz mit niedrigen Magnetfeldern

Ein kleines Bauteil, das Messsignale verstärkt und störendes Rauschen unterdrückt – das präsentieren Jülicher und Aachener Forscher in der aktuellen Ausgabe von "Nature Physics". Entwickelt haben sie es für Kernspinresonanz-Messungen in der Batterieforschung. Die Technik wird typischerweise etwa für bildgebende Verfahren in der Medizin (MRT) oder die Analyse von Molekülstrukturen in der Biologie und Chemie (NMR) eingesetzt. Der neue Empfänger ermöglicht eine hohe Empfindlichkeit bei niedrigen Frequenzen auch ohne extrem starke und teure Magnete, die normalerweise für präzise Messungen benötigt werden. Mehr: Kernspinresonanz mit niedrigen Magnetfeldern …

Elektronenspinresonanz-Signal von metallischem Lithium als Funktion der Zeit während der Zyklierung einer Batteriezelle

Wachstum zerstörerischer Ablagerungen in Echtzeit beobachten

Jülicher Wissenschaftler haben mithilfe eines neuen Verfahrens erstmals in Echtzeit beobachtet, wie sich während des Aufladens poröse Schichten an einer Anode aus reinem Lithium bilden. Die Verwendung einer Lithium-Anode könnte die Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus beträchtlich erhöhen. Die Bildung zerstörerischer Ablagerungen gilt als das größte Hindernis, das der praktischen Anwendung im Weg steht. Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher die sogenannte Elektronenspinresonanz (ESR)-Spektroskopie, eine Methode, die mit der weiter verbreiteten Kernspinresonanz verwandt ist. Mehr: Wachstum zerstörerischer Ablagerungen in Echtzeit beobachten …