17.03.2016
Ein vom HIU eingereichtes Forschungsvorhaben hat sich in einer sehr konkurrenzstarken Runde der jüngsten europäischen „Future and Emerging Technologies (FET)“ Ausschreibung zu „Neuartige Ideen für tiefgreifend neue Technologien“ durchgesetzt. Von 822 eingereichten Forschungsvorhaben sind in der dritten und letzten Ausscheidungsrunde lediglich 13 übriggeblieben. Das verfügbare Budget von 40 Millionen Euro setzte die Messlatte sehr hoch für die ausgezeichneten Forschungsprojekte, was sich auch in der Tatsache widerspiegelt, dass nur 1,4% der Forschungsvorhaben finanziert werden können. Getreu der offenen, interdisziplinären Natur der Ausschreibung, wird von den angenommenen Forschungsvorhaben erwartet, internationale Kooperationen in einer Vielzahl von Disziplinen wie Robotik, Nanotechnologie, Neurowissenschaften, Informationswissenschaften, Biologie, künstliche Intelligenz oder Chemie zu fördern.
Das eingereichte HIU-Forschungsvorhaben behandelt ein neues Kathodenmaterial, basierend auf einem neuen Speicherprinzip entwickelt, das deutlich höhere Energiespeicherdichten als bisher bekannte Systeme bietet. Die bisher verwendeten Materialien basieren auf einer Einlagerung von Lithium in kleine Hohlräume (so genannte Zwischengitterplätze) – einer Wirtsstruktur, welche in der Regel aus Metalloxiden besteht. Diese Methode funktioniert gut, allerdings sind die damit erzielbaren Speicherdichten begrenzt, da das Lithium nicht besonders dicht in der Struktur gepackt werden kann. Auch ist die Einlagerung von mehr als einem Lithium-Ion pro Formeleinheit in der Regel nicht möglich, da die Struktur dann nicht mehr stabil ist und zerfällt. Wünschenswert wäre es deshalb, Lithium deutlich dichter in eine stabile Struktur zu packen und die bisherigen Obergrenzen zu überwinden. Eine Forschungsgruppe um Professor Maximilian Fichtner stellt in dem Forschungsvorhaben das neue Speicherprinzip und das darauf basierendes Material vor, welches die reversible Einlagerung von bis zu 1,8 Li pro Formeleinheit erlaubt. Mit einem Material der Zusammensetzung Li2VO2F wurden Speicherkapazitäten von bis zu 420 mAh/g, bei 2,5 V mittlerer Spannung gemessen. Durch die vergleichsweise hohe Dichte des Materials ergibt das eine Speicherkapazität von bis zu 4600 Wh/L, bezogen auf das Aktivmaterial. Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Materialien wird in dem neuen System das Lithium nicht mehr auf Zwischengitterplätzen, sondern direkt auf den Gitterplätzen einer kubisch dichtesten Packungsstruktur gespeichert, wodurch die deutlich höheren Packungsdichten erreicht werden.
FET Open, ein Programm der Europäischen Kommission aufgesetzt im Rahmen von Horizon 2020, finanziert Projekte zu neuen Ideen für tiefgreifend neue Technologien, in einem frühen Stadium, wenn nur wenige Forschende beteiligt sind. Dies kann ein breites Spektrum an neuen technologischen Möglichkeiten beinhalten, angeregt durch zukunftsweisende Forschung, unkonventionelle Kooperationen oder neue Forschungsmethoden. Horizon 2020 ist das größte jemals von der EU aufgelegte Forschungs- und Innovationsprogramm mit einem Volumen von fast 80 Milliarden Euro für sieben Jahre (2014 – 2020) – zusätzlich zu den privaten Investitionen die diese Finanzierung anziehen werden.
