20.09.2016

Thomson Reuters nennt Stefano Passerini in seiner Liste der “World’s most influential scientific minds of 2015”. Die alljährliche Auflistung beinhaltet Autoren, deren Forschungsarbeit eine hohe Sichtbarkeit in Form von Zitierungen durch Wissenschaftskollegen besitzt. Ausgegangen wird von geschätzt neun Millionen weltweiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die jedes Jahr mehr als zwei Millionen Artikel veröffentlichen. Die überdurchschnittlich häufig zitierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wurden einem von 21 Spezialgebieten zugeordnet, basierend auf themenspezifischen Journalen, in denen sie ihre Artikel zwischen 2003 und 2013 publiziert haben. Der Bericht berücksichtigt zudem ein Ranking der „hottest researchers“, deren Artikel unmittelbar nach Veröffentlichung außergewöhnlich oft zitiert wurden.

Seit Januar 2014 ist Passerini als Professor am HIU tätig und seit Juli 2015 ist er auch stellvertretender Direktor des Instituts. Er arbeitet seit 30 Jahren an der Entwicklung von Materialien und Systemen für elektrochemische Energiespeicherung. Mit seiner Forschung konzentriert er sich auf das grundlegende Verständnis und die Entwicklung von Materialien für Lithium-Batterien, wie ionische Flüssigkeiten, Polymer-Elektrolyte und Elektrodenmaterialien. Passerini ist Verfasser von über 400 Veröffentlichungen.

14.09.2016

Dr. Kiran Chakravadhanula, Dr. Anji Reddy Munnangi und Dr. Alberto Varzi empfingen den Gast aus dem indischen Chennai, stellten ihm die Forschungsaktivitäten der einzelnen Gruppen und die hochtechnologisierte Infrastruktur vor. Prof. Gopalan ist stellvertretender Direktor des International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy & New Materials (ARCI) und leitet dort das Centre for Automotive Energy Materials. Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen Hochtemperatur-Supraleiter, magnetische Materialien und Lithium-Ionen Batterien.

Das HIU kooperiert hauptsächlich über EU-Projekte mit Einrichtungen aller europäischen Länder, in denen Batterieforschung betrieben wird. Zudem findet ein intensiver Austausch mit amerikanischen, kanadischen und chinesischen Forschungszentren statt. HIU-Forschende bauten in den letzten zwei Jahren auch die Beziehungen zu indischen Universitäten und Forschungszentren aus, indem sie Einrichtungen in Mumbai, Delhi und Chennai besuchten und Vorträge hielten.

22.07.2016

HIU veranstaltet internationales Symposium über Magnesium-Batterien

Effiziente Stromspeicher werden benötigt, um Strom aus erneuerbaren Quellen zwischenzuspeichern oder Elektroautos mit Energie zu versorgen. Eine passende Technologie hierfür könnte in Zukunft die Magnesium-Batterie bieten, da sie eine Reihe von attraktiven Eigenschaften vorweist. Über den aktuellen Stand von und die bevorstehenden Herausforderungen für Magnesium (Mg) als Batterierohstoff tauschten sich vom 21. bis 22. Juli 2016 rund 100 führende Experten auf einem Symposium des HIU aus. Das Symposium fand in Verbindung mit den Ulm Electrochemical Talks (UECT) statt.

Es war das erste internationale Symposium zu Magnesium-Batterien bisher und es zielte darauf ab, den jüngsten Stand der Forschung zu diskutieren und Zukunftsszenarien aufzuzeigen. Die Vorträge und Poster des Symposiums befassten sich mit den Themen Elektrolyte und Additive, Elektroden Grenzflächen, Kathoden, Anoden, Modellierung und Systemen.

Im Vergleich zu Lithium kann Magnesium jeweils zwei Elektronen abgeben und aufnehmen, was es zu einem sehr interessanten Material für die Batterieforschung macht. Magnesium-Batterien sind zurzeit die am meist erforschten Kandidaten für lithiumfreie Alternativen auf dem Feld der „Hochspannungsbatterien“ –  nicht zuletzt, weil einige Autohersteller in die Forschung an Magnesium-Batterien investieren. Die Vorteile liegen auf der Hand: Magnesium ist weniger reaktiv und damit weniger gefährlich. Bei Magnesium bilden sich während des Aufladens keine Ablagerungen, die bei der Verwendung von Lithiummetall-Anoden die Hauptherausforderung im Sicherheitsbereich darstellen. Zudem ist es günstiger herzustellen, da es weniger schnell mit Luft reagiert als Lithiummetall und somit auch einfacher bearbeitet werden kann. Magnesium ist in großen Mengen vorhanden, zum Beispiel in Form vom Gestein Dolomit, was niedrigere Preise zur Folge hat. Magnesium-Batterien könnten zudem als stationäre Energiespeicher, zum Beispiel in Windkraftwerken oder Solarfeldern, fungieren.

21-22.07.2016

Tagungszentrum Blaubeuren in Ulm/Blautal, Germany

Magnesium batteries have attracted considerable attention by international research activities, because magnesium offers a number of attractive features for future batteries. The metal anode has nearly double the volumetric capacity of lithium metal, at a negative reduction potential of -2.37 Vs SHE. Moreover, a significant advantage of magnesium is the lack of dendrite formation during charging, which overcomes major safety challenges encountered with using lithium metal anodes. Several breakthroughs were achieved and important progress has been made in the last years, in particular in the development of electrolytes with mild chemistry and high efficiency and in the development of first conversion and intercalation-type cathodes. First fundamental studies have elucidated mechanisms of Mg intercalation or chemical interaction of the electrolyte with the electrodes.

The 1st International Symposium on Magnesium Batteries addresses the research community in this rapidly growing field. It is the aim of the symposium to present and discuss the recent state-of the art and the progress in the field. There will be enough time for discussion of questions or controversial issues in the topic.

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15.07.2016

Statement des Direktors Professor Maximilian Fichtner

Als internationales Forschungsinstitut stehen wir für ein offenes, solidarisches und friedfertiges Miteinander. Wir verurteilen jede Form von Intoleranz, Fremdenfeindlichkeit, Rassismus und Antisemitismus. Und wenden uns entschlossen gegen jede Art von Hass und Gewalt.

Am HIU forscht ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Ein Drittel der Forschenden kommt aus anderen Ländern, viele davon auch aus Nicht-EU-Staaten. Auch zahlreiche Gastprofessorinnen und Professoren aus unterschiedlichsten Ländern forschen und lehren an unserem Institut. Meinungsvielfalt und internationaler Austausch sind Grundlagen unserer Forschungs- und Lehrtätigkeit. Unsere bisherigen Erfolge in der Forschung wären ohne diese internationale Vielfalt nicht möglich gewesen. Für uns gibt es keine Unterschiede bei unseren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und bei unseren Gästen aus der ganzen Welt – egal, welcher Nation, Ethnie, Kultur, Religion oder sozialen Schicht sie sich zugehörig fühlen.

Link zur Aktionsseite der Hochschulrektorenkonferenz „Weltoffene Hochschulen – Gegen Fremdenfeindlichkeit“: http://www.hrk.de/weltoffene-hochschulen

08.07.2016

Dr. Fabienne Gschwind vertrat das HIU bei der Schifffahrt über den Bodensee, die den Abschluss der 66. Lindauer Nobelpreisträgertagung darstellte. Der traditionelle Ausflug auf die Blumeninsel Mainau, den Sitz der Familie Bernadotte af Wisborg, fand auf Einladung des Landes Baden-Württemberg statt. 29 Nobelpreisträger und rund 400 ausgewählte Nachwuchswissenschaftler aus 80 Ländern hatten sich eine Woche in Lindau zentralen Themen der Physik gewidmet.

Die Schiffsfahrt mit der MS Sonnenkönigin und ein Picknick auf den Wiesen vor Schloss Mainau nutzten die Teilnehmer zum Netzwerken. Ein wichtiges Diskussionsthema war der Klimawandel und erneuerbare Energien. In diesem Zusammenhang die erhielt die Präsentation des HIU zu seiner innovativen Batterieforschung, die einen wichtigen Schlüssel für das Gelingen der Energiewende und der Elektromobilität darstellt, besondere Aufmerksamkeit.

Seit 1951 werden die Nobelpreisträgertagungen alljährlich in Lindau am Bodensee ausgerichtet. Einmal jährlich kommen in Lindau 30 bis 40 Nobelpreisträger mit führenden Nachwuchswissenschaftlern (Studierenden, Doktoranden und Postdoktoranden) aus aller Welt zusammen. Die Lindauer Nobelpreisträgertagungen fördern den Austausch zwischen Wissenschaftlern unterschiedlicher Generationen, Kulturen und Disziplinen. Die Tagung ist abwechselnd der Physiologie und Medizin, Physik oder Chemie gewidmet – den drei naturwissenschaftlichen Nobelpreis-Disziplinen.

24.06.2016

Stefano Passerini, stellvertretender Direktor des HIU, wurde zum Mitglied des Boards des International Meeting on Lithium Batteries (IMLB) berufen. Er ist in die Organisation des IMLB 2020 eingebunden, die in Berlin stattfinden wird.

Das IMLB ist die größte internationale Konferenz zum Stand der Lithium-Batterie in Wissenschaft und Technologie, sowie in aktuellen und zukünftigen Anwendungen im Transportwesen, Handel, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und in anderen vielversprechenden Bereichen. Derzeit findet das IMLB 2016 in Chicago statt und hat rund 1.600 Experten, Forschende und Firmenvertretende aus dem Lithium-Batterie Bereich angezogen.

Das Treffen bietet ein Forum dafür, die jüngsten Fortschritte bei hochentwickelten Lithium-Batterien zur Energiespeicherung und Umwandlung zu diskutieren. Es konzentriert sich auf beides, Erkenntnisse der Grundlagen- und der angewandten Forschung, die zu verbesserten Lithium- Batterie-Materialien geführt haben, und zum Verständnis der fundamentalen Prozesse, die elektrochemische Leistung bestimmen und steuern. Ein großes Thema des Treffens (aber nicht ausschließlich) sind die jüngsten Fortschritte bei der Technologie jenseits von Lithium-Ionen. Die Konferenz deckt ein breites Spektrum von Themen rund um Lithium-Batterie Forschung und Technologie ab.

17.06.2016

Am 17. Juni 2016 feierte das HIU mit rund 100 Gästen sein fünfjähriges Jubiläum. Prof. Michael Weber, Präsident der Universität Ulm, Prof. Horst Hahn, Gründungsdirektor des HIU, Prof. Maximilian Fichtner, Direktor des HIU und Gastredner Prof. Jürgen Garche zogen eine durchweg positive Bilanz.

Am 24. September 2010 reichten die vormaligen Unipräsidenten des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Ulm, Prof. Eberhard Umbach und Prof. Karl Joachim Ebeling, sowie der Koordinator des HIU und spätere Gründungsdirektor Prof. Horst Hahn einen von insgesamt drei Anträgen für die Finanzierung und Errichtung des HIU bei der Helmholtz-Gemeinschaft ein. Am 1. Januar 2011 wurde das HIU als Exzellenzzentrum für Batterieforschung in einer feierlichen Veranstaltung mit der damaligen Bundesforschungsministerin Annette Schavan und dem baden-württembergischen Ministerpräsidenten Stefan Mappus gegründet.

In seinem Grußwort zum Jubiläum hob Unipräsident Prof. Weber den sehr hohen Stellenwert der Elektrochemie für seine Universität hervor und unterstrich, wie sehr die Universität von der Gründung des HIU auf dem Universitäts-Campus in den letzten fünf Jahren profitiert habe.

Der Aufbau des Instituts sei sehr schnell gelungen, da auf die bereits vorhandene Expertise der beiden Gründungspartner und der assoziierten Partner des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) zurückgegriffen werden konnte, resümierte Prof. Hahn. Zu Beginn wurden 35 neue Stellen geschaffen, mittlerweile arbeiten am HIU rund 130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Als Helmholtz-Einrichtung wird das HIU über das KIT zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu zehn Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert. Der Grundhaushalt des Instituts beträgt 5,5 Millionen Euro pro Jahr.

Im Jahr 2014 wurde das HIU als reguläres Institut in die programmorientierte Förderung des Programms „Storage and Cross-linked Infrastructures“ (SCI), der Helmholtz-Gemeinschaft integriert. Im Oktober des gleichen Jahres erfolgte der Bezug des Neubaus, der damit die räumliche Trennung der Forschenden aufhob, die vorher auf verschiedene Standorte der Partner verteilt waren.

Prof. Fichtner lobte die mehr als 300 wissenschaftlichen Publikationen, die seit der Gründung erscheinen sind und wünschte sich gleichzeitig noch weitere innovative Ideen in der Batterieforschung von seinen Kolleginnen und Kollegen.

Das HIU hat bereits zahlreiche Forschungserfolge zu verbuchen. 2015 wurde im HIU für die negative Elektrode (Anode) ein kohlenstoffbasiertes Material entwickelt, welches aus Apfelabfällen gewonnen wurde und welches exzellente elektrochemische Eigenschaften besitzt. Die mit dieser Elektrode betriebenen Natrium-Ionen-Batterien stellen ein alternatives Batteriesystem zu den Lithium-Ionen-Batterien dar. Erstere sind kostengünstiger in der Herstellung, speichern allerdings etwas weniger Energie (massen-bezogen), was sie dennoch attraktiv für die stationäre Energieversorgung macht. Bisher konnten im Labor über 1.000 hochreversible Lade-/Entladezyklen mit hoher Zyklenstabilität und Kapazität demonstriert werden.

Am Institut wurde zudem ein neuer Separator entwickelt, welcher zum einen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einem umweltfreundlichen, einfachen Prozess hergestellt werden kann und der zum anderen ein analoges Handling (thermische Stabilität etc.) aufweist, wie die bis dato genutzten Materialien. Der nachwachsende Rohstoff ist Guarkernmehl. Dieser wird aus den Samen eines indischen Baumes gewonnen und enthält langkettige Kohlenhydrate (Hauptbestandteil sind verschiedene Zuckerarten) und etwas Protein. Guakernmehl in Kombination mit Glaspartikeln (SiO2) ergibt einen hochtemperatur-stabilen Separator, der zudem vergleichsweise kostengünstig ist. Ein Hauptbestandteil von Glas ist Siliziumdioxid (SiO2), welches ein wichtiger Bestandteil der Erdkruste ist und daher sozusagen unbegrenzt zur Verfügung steht.

Ein weiteres Beispiel für neue Batteriesysteme sind Magnesium-Schwefel-Batterien. Dies sind lithiumfreie Systeme, die zur übernächsten Generation von Batterien gehören. Hierfür wurde am HIU ein neuer Elektrolyt entwickelt, der eine bisher unerreichte elektrochemische Stabilität und einen hohen Wirkungsgrad beim Ladungstransfer aufweist. Zur Herstellung wurden Standardchemikalien verwendet. Attraktiv ist dabei insbesondere die einfache Herstellung. Der Elektrolyt ist zudem stabil an Luft und lösemittelstabil.

08.06.2016

Die Forschenden des Helmholtz-Instituts Ulm trafen sich zu einer zweitägigen Klausurtagung um langfristige Planungen und Lösungen zu erarbeiten sowie neue Wege einzuschlagen. Ziel der Klausurtagung war es, sich fernab des Tagesgeschäfts Zeit für Zukunftsthemen der Batterieforschung zu nehmen und daraus strategische Überlegungen für die nächsten Jahre zu entwickeln sowie die Zusammenarbeit innerhalb des HIU zu stärken.

Direktor Maximilian Fichtner stellte die besondere Form des HIU mit seinen vier Partnerinstitutionen heraus, die es ermögliche, die hervorstechenden Fähigkeiten der Partner zu nutzen und in den unterschiedlichen Forschungsgruppen unter dem Dach des HIU zu vereinigen. „Das HIU ist gut integriert in die nationale und europäische Forschungszusammenarbeit, HIU-Vertreter sind eingebunden in Entscheidungsfindungsprozesse in den Bereichen Energiepolitik und im Speziellen Batterieforschung und außerdem haben Teile unserer Arbeit für viel internationale Aufmerksamkeit  gesorgt“, zog Fichtner Bilanz des fünfjährigen Bestehens des HIUs.

Die Klausurtagung stand im Zeichen davon, Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler noch weiter in die Diskussion um die zukünftige Ausrichtung einzubinden. Die vier interdisziplinären Forschungsthemen, sozusagen das Kerngeschäft des HIU, an dem alle Gruppen gemeinsam arbeiten, wurden einer kritischen Prüfung unterzogen und nachjustiert. Es wurde zudem vereinbart, auf eine noch engere Kooperation zwischen den Forschungsgruppen, besonders der Theoretiker und Experimentatoren zu setzen sowie die Forschungsrichtung noch dynamischer zu gestalten um vollkommen neue Entdeckungen zu ermöglichen.

„Mit über 300 Veröffentlichungen in internationalen Datenbanken hat das HIU so viele Forschungsartikel in ihrem Themengebiet publiziert wie keine andere Institution in Deutschland“, lobte der stellvertretende Direktor Stefano Passerini am Ende der Klausurtagung. Das HIU mache sehr viel aus den Mitteln, die ihm zur Verfügung gestellt würden.

Fotos der Veranstaltung finden Sie hier

05.04.2016

Tien Q. Duong (Department of Energy (DOE)), Khalil Amine, Michael Thackeray, Ira Bloom (Argonne National Lab), Marca Doeff (Lawrence Berkeley National Lab) sowie Patricia Smith (U.S. Naval Research Lab) wurden vom HIU eingeladen um in Dialog über weitere Kooperationsmöglichkeiten zu treten. Stefano Passerini, Maximilian Fichtner und Arnulf Latz empfingen die US-Forscher am Institut. Das HIU arbeitet bereits in einigen Projekten mit Forschungseinrichtungen des DOE zusammen. Das 1st International Symposium on Magnesium Batteries im Juli diesen Jahres wird beispielsweise gemeinsam vom HIU und Argonne National Lab organisiert. Nach einem Informationsaustausch und einer Führung durch die Labore des Instituts stellten die Gäste den wissenschaftlichen Mitarbeitern des HIU ihre Forschungsaktivitäten im Bereich der elektrochemischen Energieforschung vor.