Aufgrund der COVID-19-Pandemie fanden im Sommersemester 2020 keine HIU-Seminare statt.
18.02.2020
„Wie lade ich meinen Handyakku am schonendsten auf?“, „Wie löscht die Feuerwehr den Brand eines E-Autos?“, „Was hat die Energiewende überhaupt mit Batterien zu tun?“ Diese und weitere Fragen durften 60 Schülerinnen und Schüler am 18.02.2020 drei HIU-Doktoranden stellen. Die zehnten Klassen des Johann-Vanotti-Gymnasiums aus Ehingen waren zu Gast am Helmholtz-Institut Ulm (HIU), um sich über neue Batterien und Batteriekonzepte zu informieren.
Der Geschäftsführer des Helmholtz-Instituts Ulm, Herr Dr. Heribert Wilhelm, eröffnete den Besuchstermin mit einem Kurzvortrag über „die Rolle von Batterien in Zeiten des Klimawandels“. Anschließend standen die drei HIU-Doktoranden Linda Bolay (DLR), Mathias Künzel und Dominik Steinle Rede und Antwort für die Fragen der Schülerinnen und Schüler.
Warum eigentlich Batterieforschung?
Energie aus erneuerbaren Quellen – wie beispielsweise Wind und Sonne – muss zwischengespeichert werden, da sie nicht jederzeit zur Verfügung steht. Gleichzeitig benötigen Elektroautos einen Speicher, um die zur Fortbewegung nötige elektrische Energie verfügbar zu machen. Effiziente Lösungen hierfür bieten Batterien, die Strom zwischenspeichern sowie wieder abgeben können. Je verlustfreier diese Batterien arbeiten, desto bedeutender ihre Rolle in der Energiewende.
Ziel des Helmholtz-Instituts Ulm
Ein Schüler fragt direkt nach: „Was ist denn das Ziel?“ Nun: Das HIU greift grundlegende Fragestellungen elektrochemischer Speicher auf und entwickelt darauf aufbauend neue Materialien und Zellkonzepte. Ziel des HIU ist es, zukunftsfähige elektrochemische Energiespeicher der nächsten und übernächsten Generation zu entwickeln, also Speicher, die mehr Energie speichern und leistungsfähiger, leichter, langlebiger, sicherer und kostengünstiger sind als herkömmliche Systeme.
Nach den Vorträgen und Workshops durften die rund 60 Schülerinnen und Schüler die Physik- und Chemielabore des Instituts besichtigen. Hier konnten sie erfahren, wie der Alltag eines Batterieforschers aussieht.
Einladung: Für einen Tag Batterieforscher*in
Girls‘ Day: 26. März 2020
Du möchtest auch in den Beruf eines Batterieforschers hineinschnuppern? Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) bietet regelmäßig Einblick sein Innenleben. Am HIU forschen rund 120 Physiker*innen und Chemiker*innen an zukünftigen Batterien für Elektroautos, Laptops, Smartphones.
Wie genau sie das machen, zeigen sie in ihren Laboren: Workshop-Teilnehmerinnen dürfen eine eigene Batterie bauen, und unter Schutzgas an Handschuhboxen arbeiten. Die Besucherinnen dürfen an einem Rasterelektronenmikroskop verschiedene Materialien untersuchen und Bilder davon mitnehmen.
09.12.2019
Professor Horst Hahn, HIU-Gründungsdirektor und Direktor des Instituts für Nanotechnologie am KIT, wurde zum Fellow der National Academy of Inventors (NAI) in den USA gewählt. Er wird die Auszeichnung im April 2020 bei der jährlichen Versammlung der NAI in Phoenix, Arizona, erhalten.
Horst Hahn erforscht auf dem Gebiet der Materialwissenschaft unter anderem die Synthese von Nanomaterialien und Nanostrukturen sowie deren Charakterisierung und Eigenschaften. Er konzentriert sich neben der grundlegenden Forschung auch auf anwendungsrelevante Themen wie neue Batteriematerialien, Materialien für druckbare Elektronik und Nanomaterialien für Katalyse.
Die National Academy of Inventors wurde 2010 nach dem Vorbild der National Academy of the United States gegründet. Die rund 4000 internationalen Mitglieder der Organisation, davon 1060 gewählte Fellows, stammen aus mehr als 250 Institutionen weltweit. Das Fellow-Programm zeichnet akademische Forscher aus, die durch ihre herausragenden Erfindungen einen „spürbaren Einfluss auf die Lebensqualität, die wirtschaftliche Entwicklung und das Wohlergehen der Gesellschaft“ haben. Die Aufnahme in das Fellow-Programm der NAI ist die höchste berufliche Auszeichnung für akademische Erfinder.
21.11.2019
09:30-17:00 Uhr
Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) richtet gemeinsam mit dem Helmholtz-Institut Münster (HI-MS) den Workshop „Theory Meets Experiment“ in Ulm aus.
Veranstaltungsort:
Helmholtz Institute Ulm
Electrochemical Energy Storage (HIU)
Helmholtzstraße 11
89081 Ulm
Flyer: TheoryMeetsExperiment_21.11.2019.pdf
Teilnehmerzahl: 80 Personen
Registrierung: kostenlos
18.11.2019
16.00-18.00 Uhr
Der Bundesverband der Mittelständischen Wirtschaft (BVMW) und die Projektentwicklungs GmbH Ulm (PEG) laden zur Veranstaltung „Wirtschaft trifft Wissenschaft“ ins Helmholtz-Institut Ulm (HIU) ein.
Veranstaltungsort:
Helmholtz Institute Ulm
Electrochemical Energy Storage (HIU)
Helmholtzstraße 11
89081 Ulm
Link: Eventflyer Wirtschaft_trifft_Wissenschaft
Registrierung:
Herr Karl-Heinz Raguse
11.10.2019
Am Helmholtz-Institut in Ulm haben Batterieforscher erstmals Elektrolyte für Calciumbatterien mit brauchbaren Eigenschaften bei Raumtemperatur entwickelt.
Dr. Zhirong Zhao-Karger und Dr. Zhenyou Li gelang es, vielversprechende Elektrolyte für Calciumbatterien herzustellen. Batterien auf Basis von Calcium versprechen eine günstige Herstellung und eine hohe Energiedichte. Diese Technologie aus dem Labor besitzt das Potenzial, als Energiespeicher der Zukunft die Lithium-Ionen-Technologie abzulösen. Mit den bislang verfügbaren Elektrolyten gelang es aber nicht, Calciumbatterien bei Zimmertemperatur aufzuladen.
Erst effiziente, große und kostengünstige Energiespeicher eröffnen die Möglichkeit einer flächendeckenden Umstellung auf emissionsfreie Mobilität und Stromversorgung. Die heute dominierende Lithium-Ionen-Technologie könne diese Aufgabe in globalem Maßstab nicht erfüllen, so Professor Maximilian Fichtner (HIU), dessen Forschungsgruppe Calciumbatterien und weitere Speichertechnologien erforscht. „Lithium-Ionen-Batterien kommen von ihrer Performance und manchen darin verwendeten Rohstoffen mittelfristig an ihre Grenzen und könnten dann nicht überall dort eingesetzt werden, wo im Rahmen der Energiewende Energiespeicher sinnvoll wären. Wir verfügen nur über begrenzte Vorkommen von Rohstoffen wie Kobalt, Nickel und Lithium, die für die Herstellung notwendig sind.“ Stattdessen setzen er und sein Team auf alternative Batterietechnologien. Diese basieren auf Rohstoffen, die auf der Erde viel häufiger vorkommen. Das Element Calcium hält er dabei für einen vielversprechenden Kandidaten, da Calcium etwa im Gegensatz zu Lithium zwei Elektronen pro Atom ab- und aufnehmen kann und weil es eine ähnliche Spannung liefert wie Lithium: „Calcium ist das fünfthäufigste Element in der Erdkruste. Es ist gleichmäßig auf der Erde verfügbar und bietet den Vorteil sicher, ungiftig und kostengünstig zu sein.“
Suche nach geeignetem Elektrolyt
Doch bei der Entwicklungsarbeit zur Calciumbatterie gab es bislang eine große Hürde: Im Gegensatz zur etablierten Lithium-Ionen-Technologie oder auch der neueren Natrium- oder der Magnesium-Technologie existierten bislang keine praktikablen Elektrolyte, um wiederaufladbare Calciumbatterien herzustellen. „Erst seit wenigen Jahren existieren überhaupt experimentelle Elektrolyte und damit Prototypen der Calciumbatterie“, erklären Dr. Zhenyou Li, Erstautor der Studie, und Dr. Zhirong Zhao-Karger, Projektleiterin. Beide arbeiten im Exzellenzcluster POLiS (Post Lithium Storage Cluster of Excellence) am HIU. „Diese ermöglichen einen Ladevorgang aber erst bei Temperaturen jenseits der 75 Grad Celsius und sind dabei noch anfällig für unerwünschte Nebenreaktionen.“
Es gelang den Forschern, eine Klasse neuer Elektrolyte auf Basis spezieller, organischer Calciumsalze zu synthetisieren, mit denen Ladevorgänge auch bei Zimmertemperatur möglich sind. Am Beispiel des neuen Elektrolyts Calciumtetrakis [hexafluoroisopropyloxy]borat konnten die Forscher nachweisen, dass Calciumbatterien mit hoher Energiedichte, Speicherkapazität und Schnellladefähigkeit möglich sind. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Energy & Environmental Science vorgestellt.
Calciumbatterien als nachhaltige Energiespeicher
Die neue Elektrolytklasse schafft nun eine wichtige Grundlage, um Calciumbatterien aus dem Labor in die Anwendung zu führen. In Elektroautos, mobilen Elektronikgeräten und stationären Netzspeichern könnten sie eines Tages die bislang dominierende Lithium-Ionen-Batterie ersetzen. Allerdings könnte das noch eine Weile dauern: „Die neuen Elektrolyte sind ein erster wichtiger Schritt“, betont Fichtner. „Bis zur marktreifen Calciumbatterie haben wir noch einen weiten Weg vor uns.“
Originalpublikation
Zhenyou Li, Olaf Fuhr, Maximilian Fichtner, Zhiron Zhao-Karger: Towards stable and efficient electrolytes for room-temperature rechargeable calcium batteries. Energy & Environmental Science, 2019. DOI: 10.1039/c9ee01699f.
09.10.2019
Nobelpreisträger wird auf Konferenz über Auszeichnung informiert
Die Ulmer Batteriekonferenz ABAA12 (Advanced Lithium Batteries for Automobile Applications) neigte sich schon seinem Ende zu, als sich die Mitteilung aus Stockholm im Publikum herumsprach. Ein anwesender Konferenzteilnehmer war am späten Vormittag mit dem Nobelpreis ausgezeichnet worden.
Spontaner Jubel und minutenlanger Applaus für den frischgebackenen Preisträger: M. Stanley Whittingham – selbst erst wenige Minuten zuvor per Telefonanruf von seiner Auszeichnung unterrichtet worden – saß seelenruhig im Publikum der ABAA12-Konferenz, als die Nachricht um die Welt ging. Er war zusammen mit John B. Goodenough und Akira Yoshino um 11:45 Uhr für Ihre Erfindung der Lithium-Ionen-Batterie mit dem diesjährigen Chemie-Nobelpreis geehrt worden.
Stanley Whittingham galt als einer der frühesten Lithium-Batterie-Forscher weltweit. Diese Lithium-Ionen-Batterien stecken heute in nahezu allen tragbaren Elektrogeräten, E-Autos und stationären Speichern. Sein persönlicher Forschungsbeitrag war eine ganze Reihe von Material-Innovationen: Nicht nur waren die Lithium-Batterien wesentlich leichter als ihre Vorgänger, sie konnten auch viele Male geladen und entladen werden.
Whittingham entwickelte die erste funktionsfähige Lithium-Batterie in den frühen 1970er Jahren. Goodenough war für die Entwicklung weitaus leistungsfähigerer Batterien verantwortlich. Yoshino produzierte 1985 die erste kommerziell nutzbare Lithium-Ionen-Batterie.
Die ABAA12-Konferenz ist eine internationale Konferenz mit wechselnden Veranstaltungsorten auf allen Kontinenten. Die Konferenz wurde von Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens (ZSW), Prof. Stefano Passerini (HIU) und Dr. Khalil Amine (IALB / Argonne National Laboratory, USA) geleitet.
Als Alleinstellungsmerkmal der ABAA12-Konferenz galt die Verbindung zwischen Wissenschaft, Industrie und Politik. Rund 380 Teilnehmer aus 30 Nationen – darunter namhafte Wissenschaftler, politische Entscheidungsträger sowie Vertreter der Automobilindustrie debattierten über vier Tage über aktuelle Trends im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien.
09.10.2019
Nobelpreisträger wird auf Konferenz über Auszeichnung informiert
Die Ulmer Batteriekonferenz ABAA12 (Advanced Lithium Batteries for Automobile Applications) neigte sich schon seinem Ende zu, als sich die Mitteilung aus Stockholm im Publikum herumsprach. Ein anwesender Konferenzteilnehmer war am späten Vormittag mit dem Nobelpreis ausgezeichnet worden.
Spontaner Jubel und minutenlanger Applaus für den frischgebackenen Preisträger: M. Stanley Whittingham – selbst erst wenige Minuten zuvor per Telefonanruf von seiner Auszeichnung unterrichtet worden – saß seelenruhig im Publikum der ABAA12-Konferenz, als die Nachricht um die Welt ging. Er war zusammen mit John B. Goodenough und Akira Yoshino um 11:45 Uhr für Ihre Erfindung der Lithium-Ionen-Batterie mit dem diesjährigen Chemie-Nobelpreis geehrt worden.
Stanley Whittingham galt als einer der frühesten Lithium-Batterie-Forscher weltweit. Diese Lithium-Ionen-Batterien stecken heute in nahezu allen tragbaren Elektrogeräten, E-Autos und stationären Speichern. Sein persönlicher Forschungsbeitrag war eine ganze Reihe von Material-Innovationen: Nicht nur waren die Lithium-Batterien wesentlich leichter als ihre Vorgänger, sie konnten auch viele Male geladen und entladen werden.
Whittingham entwickelte die erste funktionsfähige Lithium-Batterie in den frühen 1970er Jahren. Goodenough war für die Entwicklung weitaus leistungsfähigerer Batterien verantwortlich. Yoshino produzierte 1985 die erste kommerziell nutzbare Lithium-Ionen-Batterie.
Die ABAA12-Konferenz ist eine internationale Konferenz mit wechselnden Veranstaltungsorten auf allen Kontinenten. Die Konferenz wurde von Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens (ZSW), Prof. Stefano Passerini (HIU) und Dr. Khalil Amine (IALB / Argonne National Laboratory, USA) geleitet.
Als Alleinstellungsmerkmal der ABAA12-Konferenz galt die Verbindung zwischen Wissenschaft, Industrie und Politik. Rund 380 Teilnehmer aus 30 Nationen – darunter namhafte Wissenschaftler, politische Entscheidungsträger sowie Vertreter der Automobilindustrie debattierten über vier Tage über aktuelle Trends im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien.
06.-09.10.2019
Advanced Lithium Batteries for Automobile Applications (ABAA12)
Veranstaltungsort
Maritim Hotel Ulm
Basteistraße 40
89073 Ulm
Im Seminar des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) teilen herausragende internationale Batterieforscher ihre wissenschaftlichen Erkenntnisse und technologischen Erfindungen mit den Ulmer Wissenschaftlern und Studenten. Das Seminar findet jeden Dienstag um 14:00 Uhr während der Vorlesungszeit statt.
10.10.2019, 10:00 Uhr
Prof. Dr. Michel Armand
CIC Energigune, Parque Tecnológico de Alava
10.10.2019, 11:00 Uhr
Dr. Dominique Guyomard
Institut des matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes-CNRS
22.10.2019
Dr. Erik Berg
Department of Chemistry – Ångström Laboratory, Uppsala University, Sweden
29.10.2019
Dr. Vasily Tarnopolskiy
CEA Grenoble, France
13.11.2019
Prof. Dr. Kristina Tschulik
Ruhr-University Bochum, Bochum
15.11.2019
Juan García Lastra
Technical University of Denmark DTU, Lyngby, Denmark
21.11.2019, 09:30 Uhr
Tu Yue Qi
Chemical Engineering and Materials Science, Michigan State University, USA
26.11.2019
Prof. Wolfgang Schuhmann
Analytical Chemistry and Center for Electrochemical Sciences (CES), Ruhr-University Bochum
03.12.2019
Prof. Dr. Wolfgang Bessler
Hochschule Offenburg, Offenburg
10.12.2019
Dr. Philip Chater
Diamond Light Source, Didcot, Oxfordshire, UK
2020
07.01.2020
Prof. Dr. Robert Schlögl
Department of Inorganic Chemistry, Fritz Haber Institute of the Max Planck Society, Berlin
14.01.2020
Dr. Denis Kramer
University of Southampton, Southampton, UK
15.01.2020
Xiaoping Jiang
MTI Corporation
16.01.2020
Yong Min Lee
Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)
21.01.2020
Prof. Dr. Michael Danzer
Electrical Energy Systems, University of Bayreuth
23.01.2020
Rahul Parmar
University of Camerino, Italy
28.01.2020
Dr. Cleber F. N. Marchiori
Department of Chemistry, Uppsala University, Sweden
04.02.2020
Prof. Dr. Florian Hausen
Forschungszentrum Jülich
10.02.2020
Prof. Dr. Jay P.C. Sui
Institute of Integrated Energy Systems, University of Victoria, Victoria BC, Canada
11.02.2020
Yvonne Grunder
University Liverpool
18.02.2020
Prof. Dr. Dina Fattakhova-Rohlfing
Institute of Energy and Climate Research (IEK-1) Forschungszentrum Jülich
25.02.2020
Prof. Dr. Alexej Jerschow
Department of Chemistry, New York University
27.02.2020
Prof. Dr. Edward P.L. Roberts
Department of Chemical & Petroleum Engineering, University of Calgary, Calgary AB, Canada /// Department of Chemical Engineering, Electrochemical Innovation Laboratory, University College London, London, UK
24.03.2020
Prof. Dr. Hans Peter Schmid
Institute of Meteorology a Climate Research, Karlsruhe Institute of Technology, Garmisch-Partenkirchen, Germany
