12. August 2021
Nickelreiche Kathode und ionischer Flüssigelektrolyt ermöglichen extrem hohe Energiedichte bei guter Stabilität – Forschende berichten im Magazin Joule
Eine extrem hohe Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm – bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien – bei bemerkenswert guter Stabilität bietet eine neuartige Lithium-Metall-Batterie. Dafür haben Forschende am vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Institut Ulm (HIU) eine vielversprechende Kombination aus Kathode und Elektrolyt eingesetzt: Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel Energie pro Masse zu speichern, der ionische Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Kapazität über viele Ladezyklen weitestgehend erhalten bleibt. Über die rekordverdächtige Lithium-Metall-Batterie berichtet das Team im Magazin Joule (DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014).
Rekordverdächtige #Lithium-Metall-#Batterie. Nickelreiche Kathode und ionischer Flüssigelektrolyt ermöglichen extrem hohe #Energiedichte bei guter Stabilität – Forschende des @KITKarlsruhe und @HelmholtzUlm berichten im Magazin @Joule_CP
https://t.co/fM1pMChdJq— idw Nachrichten (@idw_online_de) August 12, 2021
Derzeit stellen Lithium-Ionen-Batterien die gängigste Lösung für die mobile Stromversorgung dar. Die Technologie stößt jedoch bei manchen Anforderungen an ihre Grenzen. Dies gilt besonders für die Elektromobilität, bei der leichte, kompakte Fahrzeuge mit hohen Reichweiten gefragt sind. Als Alternative bieten sich Lithium-Metall-Batterien an: Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus, das heißt, sie speichern viel Energie pro Masse bzw. Volumen. Doch ihre Stabilität stellt eine Herausforderung dar – weil die Elektrodenmaterialien mit gewöhnlichen Elektrolytsystemen reagieren.
Eine Lösung haben nun Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und am Helmholtz-Institut Ulm – Elektrochemische Energiespeicherung (HIU) gefunden. Wie sie im Magazin Joule berichten, setzen sie eine vielversprechende neue Materialkombination ein. Sie verwenden eine kobaltarme, nickelreiche Schichtkathode (NCM88). Diese bietet eine hohe Energiedichte. Mit dem üblicherweise verwendeten kommerziell erhältlichen organischen Elektrolyten (LP30) lässt die Stabilität allerdings stark zu wünschen übrig. Die Speicherkapazität sinkt mit steigender Zahl der Ladezyklen. Warum das so ist, erklärt Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU und Leiter der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien: „Im Elektrolyten LP30 entstehen Partikelrisse an der Kathode. Innerhalb dieser Risse reagiert der Elektrolyt und zerstört die Struktur. Zudem bildet sich eine dicke moosartige lithiumhaltige Schicht auf der Anode.“ Die Forschenden verwendeten daher stattdessen einen schwerflüchtigen, nicht entflammbaren ionischen Flüssigelektrolyten mit zwei Anionen (ILE). „Mithilfe des ILE lassen sich die Strukturveränderungen an der nickelreichen Kathode wesentlich eindämmen“, berichtet Dr. Guk-Tae Kim von der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien am HIU.
Kapazität über 1.000 Ladezyklen zu 88 Prozent erhalten
Die Ergebnisse: Die Lithium-Metall-Batterie erreicht mit der Kathode NCM88 und dem Elektrolyten ILE eine Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) – bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien. Sie weist anfänglich eine Speicherkapazität von 214 Milliamperestunden pro Gramm (mAh/g) auf; über 1.000 Ladezyklen bleibt die Kapazität zu 88 Prozent erhalten. Die Coulomb-Effizienz, die das Verhältnis zwischen entnommener und zugeführter Kapazität angibt, beträgt durchschnittlich 99,94 Prozent. Da sich die vorgestellte Batterie auch durch eine hohe Sicherheit auszeichnet, ist den Forschenden aus Karlsruhe und Ulm damit ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zur kohlenstoffneutralen Mobilität gelungen.
Originalpublikation (Open Access)
Fanglin Wu, Shan Fang, Matthias Kuenzel, Angelo Mullaliu, Jae-Kwang Kim, Xinpei Gao, Thomas Diemant, Guk-Tae Kim, and Stefano Passerini: Dual-anion ionic liquid electrolyte enables stable Ni-rich cathodes in lithium-metal batteries. Joule. Cell Press, 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014
Hinweis: Dieser Text wurde am 29.08.2021 aktualisiert. Um Missverständnisse zu vermeiden, haben wir die Überschrift dieser Pressemitteilung angepasst und im Vorspann die Information „bezogen auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien“ ergänzt: Die spezifische Energiedichte von 560 Wattstunden pro Kilogramm bezieht sich auf das Gesamtgewicht der Aktivmaterialien (Anode, Kathode), nicht einer möglichen industriefertigen Batterie. Das Team hat jedoch eine funktionierende Laborzelle konstruiert, auf die sich eben diese Werte beziehen.
Weitere Information
https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.014
https://www.kit.edu/kit/pi_2021_075_rekordverdachtige-lithium-metall-batterie.php
28. Juli 2021
Der Batterie-Exzellenzcluster „Post Lithium Storage“ richtete am 27. und 28. Juli den ersten internationalen, virtuellen Workshop „Post-Lithium Research: Women in Focus“ aus. Sowohl unter den Organisatorinnen des Workshops (Montaha Anjass, Sonia Dsoke, Christine Kranz und Ijaz Mohsin) als auch unter den Teilnehmer*innen waren eine Vielzahl von HIU-Wissenschaftler*innen.
Ziel des Workshops war es, die Rolle der Frauen in der modernen Post-Lithium-Energiespeicherforschung hervorzuheben. Obwohl in den letzten Jahren sichtbare Fortschritte in der Gleichstellung in der Forschung zu beobachten sind, sind Frauen in den STEM Fächern nach wie vor unterrepräsentiert und ihrer Forschung wird oft weniger Aufmerksamkeit zuteil im Vergleich zu den männlichen Kollegen. Dies ist besonders sichtbar in der Besetzung leitender Funktionen. Das Interesse vieler Forschenden an diesem Thema, zeigte sich in einer hohen Teilnehmer*innenzahl von rund 220. Zahlreiche herausragende, internationale Wissenschaftlerinnen im Bereich der Post-Li Forschung haben am Workshop teilgenommen. Erstmals weltweit legte eine Veranstaltung zur Batterieforschung einen besonderen Fokus auf die Arbeit von Wissenschaftlerinnen.
Our workshop „Post-Lithium Research: Women in Focus“ has just started with the first talk by Prof. Kristina Edström @KristinaEdstrm2, who is talking about post-lithium batteries in the EU project @2030Battery+. pic.twitter.com/vpkAgK2pYI
— POLiS_Cluster (@ClusterPolis) July 27, 2021
15 eingeladene Wissenschaftlerinnen zeigten ein breites Spektrum an Themen, von der grundlegenden Material- und Elektrolytforschung bis hin zu fortgeschrittener Charakterisierung und Anwendungen. Renommierte Plenar-Sprecherinnen wie Kristina Edström (Uppsala University), Clare Grey (University of Cambridge), Montserrat Casas Cabanas (CIC energiGUNE) oder Maria Rosa Palacín (Institut de Ciència de Materials de Barcelona) gaben Einblicke in ihren sehr unterschiedlichen wissenschaftlichen Werdegang – alle herausragende „Role Models“ für Nachwuchswissenschaftler*innen.
Zusätzlich zu dem Vortragsprogramm fand eine digitale Postersession mit insgesamt 28 Beiträgen statt. Die Poster von Clarissa Glaser und Luca Schneider, beide Doktorand*innen im Exzellenzcluster, wurden mit dem Best Poster Award ausgezeichnet. Clarissa Glaser beschäftigt sich mit der „Investigation of MgZ2Se4 (Z = Sc, Er, Tm, Y) Spinels as Mg Ion Conductors for All Solid State Mg Batteries“ und Luca Schneiders Poster hat das Thema „Cathode Tortuosity: Porous Nanostructured vs. Bulk Particles“.
Weiterführende Links:
26. Juli 2021
HIU-Direktor Passerini koordiniert neues europäisches Forschungsprojekt
Die European Energy Research Alliance (EERA) konnte als größte europäische Energieforschungs-Gemeinschaft einen weiteren Meilenstein in Richtung „Klimaneutralität“ setzen.
Unter der Koordinierung des HIU-Direktors Prof. Dr. Stefano Passerini wird derzeit das Forschungsprojekt „Storage Research Infrastructure Eco-System“ (StoRIES) vorbereitet, welches im Rahmen des „EERA Joint Programme Energy Storage (JPES)“ zustande kam. Offiziell wird StoRIES am 1. November 2021 starten. „Von StoRIES versprechen wir uns ein funktionierendes Ökosystem, in dem wir beschleunigt zu marktfertigen Speicherlösungen gelangen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten arbeiten in diesem innovativen Ökosystem gemeinsam mit der Industrie an hybriden Energiespeichertechnologien, die den neuen umweltpolitischen Rahmenbedingungen entsprechen“, so Koordinator Passerini.
? The @EU_Commission has adopted today the #Fitfor55 Package, a set of proposals to make the EU’s climate, #energy, land use, transport, and taxation policies fit for reducing net greenhouse gas emissions by at least 55% by 2030.
Learn more here: https://t.co/XEVvTJ2YV8 pic.twitter.com/gwRFztyuTH
— EERA (@EERA_SET) July 14, 2021
Energiespeicher sind für die Energiewende essentiell, um die Schwankungen der erneuerbaren Energien zu regeln bzw. überschüssige Energie aufzunehmen, bereitzuhalten und wieder ins Netz einzuspeisen, wenn diese wieder benötigt wird. „Leider gibt es heutzutage keine einzige Speichertechnologie, die dieser Herausforderung allein gewachsen ist und gleichzeitig ideale Leistung, Nachhaltigkeit und Kosten bietet“, so Dr. Myriam Gil Bardají, JPES-Managerin seit 2015. Vielmehr sieht die Programm-Managerin eine Kombination verschiedener Energiespeichertechnologien (elektrochemische, chemische, thermische, mechanische und elektrische Speicher) als erforderlich an, um die erwartete Leistung in Bezug auf Kapazität zu erbringen und die gewünschte Flexibilität zu bieten. „Das EERA-JPES ist das erste paneuropäische Programm, das alle wichtigen Bereiche der Energiespeicherforschung zusammenführt und somit das StoRIES-Projekt ermöglicht hat“, meint Gil Bardají.
Das StoRIES-Projekt soll forschungsübergreifend wissenschaftliche Einrichtungen, wie Technologieinstitute und Universitäten mit Industriepartnern zusammenführen, um gemeinsam Speicherlösungen für neue Technologiemärkte zu entwickeln. Dabei steht die interdisziplinäre Kooperation im Vordergrund: „Die Zusammenführung des Know-Hows innerhalb der Wissenschaft sowie der Industrie eröffnet Synergien, die oft unterschätzt werden“, so Passerini. „Gleichzeitig möchten wir die Forschung an Energiespeichern ganzheitlicher ausrichten und um soziotechnische und ökologische Aspekte ergänzen. Die Politik gibt uns mit dem European Green Deal bis 2050 eine immense Hausaufgabe, die wir nur gemeinsam bewältigen können.“
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In der Europäischen Union herrscht seit dem jüngst beschlossenen European Green Deal ein hoher Erwartungsdruck bzgl. innovativen Energiespeichertechnologien. Eine Reihe politischer Initiativen zielen schon jetzt darauf ab, um die Europäische Union bis 2050 klimaneutral auszurichten.
Das wichtigste technologische Ziel von StoRIES stellt die Entwicklung von zukünftigen Energiespeichern aller Art dar. Diese Innovationen können laut Passerini erst durch einen gemeinsamen Zugang zu erstklassigen Forschungsinfrastrukturen und -diensten vorangetrieben werden. Der Schwerpunkt der Forschung zielt deshalb auf die Verbesserung von Materialeigenschaften für mobile Anwendungen und die Optimierung hybrider Energiesysteme ab. „Ein System von modernen Supercomputern, Automatisierungstechnologien und die Nutzung von Künstlicher Intelligenz erlaubt eine zielgerichtete und beschleunigte Materialentwicklung für Geräte. Durch diese „beschleunigten Materialentwicklungsplattformen“ werden Geräte leistungsfähiger, nachhaltiger und kostengünstiger. Das angestrebte Ziel ist es, die Entwicklungszeiten für neue Technologien um den Faktor 10 zu verkürzen und neue Innovationen schneller in den Markt zu bringen, sodass erneuerbare Energietechnologien schneller wettbewerbsfähig werden“, sagt Dr. Holger Ihssen vom Büro Brüssel der Helmholtz-Gemeinschaft.
Darüber hinaus konzentriert sich StoRIES auf die Analyse soziotechnischer und ökologischer Aspekte der Speichertechnologien von morgen. Um interdisziplinäres wissenschaftliches Arbeiten zu fördern, bietet StoRIES außerdem Schulungen für Unternehmen und Hochschulen sowie Kurse für junge Wissenschaftler*innen an, die die innovativen Hybridlösungen der Zukunft entwickeln sollen.
Um das Projekt über vier Jahre hinaus nachhaltig zu verfolgen und der Idee der interdisziplinären Zusammenarbeit für die Weiterentwicklung der hybriden Speichertechnologien eine Zukunft zu geben, ist es notwendig, nicht nur ein stabiles Netzwerk von Wissenschaftler*innen und Industrievertreter*innen zu etablieren, sondern auch die Aufgabe an die neue Generation von Forschenden und Techniker*innen weiterzugeben.
StoRIES beabsichtigt deshalb, die rein technische Ausbildung rund um Energiespeichersysteme um die ökologischen, rechtlichen, ökonomischen und sozialen Aspekte zu bereichern. Denn, um die Energiewende oder den European Green Deal zu ermöglichen, bedarf es nicht nur neuer Technologien, sondern auch eines Verständnisses über nicht-technische Aspekte, wie z.B. der öffentlichen Zustimmung, der rechtlichen Rahmenbedingungen und der Wirtschaftlichkeit, die für die Anwendung der neuen Lösungen durch die Industrie entscheidend sind.
StoRIES bietet ein umfassendes Programm, das von Masterstudierenden bis hin zu bestehenden akademischen und industriellen Mitarbeiter*innen das Wissen über Speichertechnologien, Hybridisierung, Nachhaltigkeit und Wirkungsaspekte vermittelt, die wie ein Leitfaden dienen, um die Bedürfnisse der Stakeholder zu verstehen und zukünftige Herausforderungen und Bedürfnisse der Energiespeicherung als Teil eines Netzwerks zu identifizieren. „Nur mit einem interdisziplinären Ansatz ist es möglich, „Silos“ einzelner, oft sehr technischer und oft geschlossener Forschungsbereiche zu überwinden und das Verständnis und die Zusammenarbeit zu erweitern“, betonte Dr. Olga Suminska-Ebersoldt.
Are you interested in learning what was discussed during EERA JP Energy Storage “Materials for Hybrid Energy Storage – Creating an Ecosystem for Innovation” webinar?
The webinar’s report, presentations and recording are now available. Access them here: https://t.co/Mzxh2qHOsN pic.twitter.com/QYTUCYKW6h
— EERA (@EERA_SET) April 22, 2021
Ein internationales Austauschprogramm soll europäischen Expert*innen die Möglichkeit geben, die bestehenden Forschungsinfrastrukturen auszubauen.
Schon jetzt steht fest: Die neuen Speichertechnologien müssen für mehr Flexibilität und Ausgewogenheit im Netz sorgen, einen Ersatz für intermittierende erneuerbare Energien bieten und zu saisonalen Herausforderungen bei der Energiespeicherung beitragen. Die größte Herausforderung für die Entwicklung von Energiespeichern ist vor allem der wirtschaftliche Aspekt.
StoRIES in Zahlen
Die bestehende gemeinsame Energiespeicher-Roadmap von EASE und EERA wird mit dem Ziel erweitert, den Ausbau und die Vernetzung von Forschungsinfrastrukturen zur Förderung kurzfristiger Innovationen zu optimieren. Nicht zuletzt hat sich das StoRIES-Projekt zum Ziel gesetzt, das Ökosystem aus internationalen Partnern aus Forschung und Industrie aufbauen, um die Wissenschaft an Energiespeichern ergebnisoffener zu gestalten.
European Energy Research Alliance (EERA)
Die European Energy Research Alliance (EERA) ist mit 251 teilnehmenden Organisationen, über 50.000 Forschenden in 30 Ländern die größte Energiegemeinschaft in Europa. Die in 18 gemeinsamen Forschungsprogrammen organisierte EERA koordiniert die Energieforschung, um effizientere und kostengünstigere kohlenstoffarme Energietechnologien zu erreichen. Die Gemeinschaft ist ein Zusammenschluss europäischer öffentlicher Forschungszentren und Universitäten. EERA deckt dabei das gesamte Spektrum kohlenstoffarmer Energietechnologien und systematischer Themen ab.
Joint EERA Programmes
EERA-Mitglieder arbeiten aktiv in 18 gemeinsamen Forschungsprogrammen (den EERA Joint Programmes) zusammen, bauen auf nationalen Forschungsinitiativen auf und arbeiten an gemeinsamen Prioritäten und Forschungsprojekten. Die EERA Programme fungieren als Vermittler für die organisations- und institutionsübergreifende Kooperation, helfen Doppelarbeit zu vermeiden und die gemeinsamen Ziele zu erreichen, die im SET-Plan definiert sind.
EERA
Ziel von EERA ist es, die europäische Energieforschung zu beschleunigen. Alle EERA Aktivitäten tragen zu dem übergeordneten Ziel bei, die europäische Energieforschung zu fördern. Die Ziele des EU-Strategieplans für Energietechnologie (SET-Plan) und der Strategie für eine saubere Energiewende stellen dabei die Leitprinzipien dar. EERA vereint rund 250 Forschungsorganisationen in ganz Europa, um die Zusammenarbeit und die Definition gemeinsamer Ziele zu fördern und nationale Forschungsanstrengungen aufeinander abzustimmen.
Weiterführende Links:
https://www.eera-set.eu/
https://www.youtube.com/watch?v=KLDk2_cyZGc/
https://www.eera-energystorage.eu/stories.html
https://ease-storage.eu/wp-content/uploads/2017/10/EASE-EERA-Storage-Technology-Development-Roadmap-2017-HR.pdf
https://hiu-batteries.de/forschung/drittmittelprojekte/eera/
27. Juli 2021
Der Batterieforscher Dr. Matthias Künzel, Wissenschaftler am HIU und Mitglied der Forschungsgruppe Electrochemistry for Batteries, ist kürzlich mit gleich zwei Forschungspreisen ausgezeichnet worden. Zunächst wurde ihm im vergangenen Monat der von der Heidelberger Akademie der Wissenschaften herausgegebene Ökologiepreis der Viktor-und-Sigrid-Dulger-Stiftung verliehen. Am 27. Juli folgte nun die Ehrung mit dem Gips-Schüle-Nachwuchspreis, bei der Dr. Künzel einer von vier honorierten Doktoranden war. Künzel war Preisträger in der Kategorie „Technikwissenschaften“. Beide Preise erhielt der HIU-Wissenschaftler für seine Doktorarbeit.
Ökologiepreis der Viktor-und-Sigrid-Dulger-Stiftung
Der Ökologiepreis der Viktor-und-Sigrid-Dulger-Stiftung gilt der Förderung von wissenschaftlichen Arbeiten aus geistes‑, sozial‑ und natur‑ sowie ingenieurwissenschaftlichen Fächern, die sich mit Umweltproblemen und deren Lösung befassen. 2021 ging der Preis nun an Künzel. Er forschte in seiner ausgezeichneten Arbeit „Sustainable High‐Voltage Cathodes for Lithium‐Ion Batteries“ an der Herstellung nachhaltiger Lithium-Ionen-Batterien.
Dabei ging es im Speziellen um das Problem, Hochvolt-Lithium-Ionen-Kathoden zu entwickeln, die ohne die kritische Ressource Kobalt auskommen, da dieses nicht nur giftig, teuer und sehr selten ist, sondern im Wesentlichen auch unter menschenunwürdigen Bedingungen in politisch instabilen Regionen der Welt abgebaut wird. Darüber hinaus gelang es für dieses System, giftige sowie umweltbelastende Materialien wie Lösungsmittel und fluorierte Binder bei der Batterieelektrodenfertigung, durch Wasser und natürlich vorkommende Biomaterialien zu ersetzen, sodass der gesamte Fertigungsprozess in Zukunft nicht nur günstiger, sondern vor allem umweltfreundlicher sein wird.
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Gips-Schüle-Nachwuchspreis 2021
Die Gips-Schüle-Stiftung fördert Forschung, Nachwuchs und Lehre in Baden-Württemberg. Der Fokus liegt dabei auf den MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) sowie auf interdisziplinären Projekten. In ihrem Wirkungsraum Baden-Württemberg arbeitet die Stuttgarter Stiftung eng mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen zusammen und ermöglicht die Durchführung zukunftsweisender Forschungsprojekte.
Die Begründung des Gips-Schüle-Nachwuchspreises für Dr. Künzel klingt ähnlich wie die der Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Demnach stand ebenso die Nachhaltigkeit der Lithium-Ionen-Batterien im Vordergrund.
Es wurde ebenfalls betont, dass Dr. Künzel sich mit seiner Arbeit zur Implementierung wässriger Elektrodenfertigungstechniken von Lithium-Ionen-Kathoden ein ebenso wichtiges Umweltproblem bei der Batterieherstellung lösen könnte. So gelang es, giftige sowie umweltbelastende Materialien wie Lösungsmittel und fluorierte Binder bei der Batterieelektrodenfertigung durch Wasser und natürlich vorkommende Biomaterialien zu ersetzen, sodass der gesamte Fertigungsprozess in Zukunft nicht nur günstiger, sondern vor allem umweltfreundlicher sein wird.
In einem Anschlussprojekt arbeitet das Helmholtz-Institut Ulm mit seinen Partnern aktuell daran, die gewonnenen Erkenntnisse auf die Fertigung in einer Pilotlinie zu übertragen. Für diese zukunftsweisenden Forschungsarbeiten erhält Dr. Künzel die diesjährige Auszeichnung in der Kategorie Technikwissenschaften.
Perspektivisch wird Dr. Künzel mit neuartigen Recycling Konzepten auch weiterhin an der Nachhaltigkeit von Lithium-Ionen-Batterien forschen. Dabei zielen die Arbeiten darauf ab, dass die einzelnen Materialien direkt wieder nutzbar gemacht werden können, anstatt ganze Batteriezellen einfach einzuschmelzen und nur einige wenige wertvolle Metalle zurück zu gewinnen.
Weiterführende Informationen:
https://www.hadw-bw.de/news/ausgezeichnet-sechs-junge-forschende-erhalten-preise-von-der-akademie
https://www.hadw-bw.de/die-akademiepreise/preisverleihung
https://www.youtube.com/watch?v=9aENDuS_TdY&t=2117s
20.07.2021
Staatsministerin für Digitalisierung Dorothee Bär und Bundestagsabgeordnete Ronja Kemmer besuchten die Batterieausstellung „Akku Alle“. HIU-Direktor Stefano Passerini führte sie durch die Ausstellung und informierte sie über die Batterieforschungaktivitäten in Ulm und Karlsruhe.
Erstmals richtet die Ulmer Batterieforschung (Helmholtz-Institut Ulm, Exzellenzcluster POLiS, Forschungsplattform CELEST, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Universität Ulm, Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg und Karlsruher Institut für Technologie) gemeinsam eine Ausstellung rund um nachhaltige Energiespeicher und Elektromobilität für die Öffentlichkeit im m25 (Münsterplatz 25, Ulm) aus.
Minister of State for Digitalization Dorothee Bär and Member of the Bundestag Ronja Kemmer visited our battery exhibition yesterday.@HelmholtzUlm Director Stefano Passerini guided them through the exhibition and informed them on the battery research activities in Ulm & Karlsruhe. pic.twitter.com/uSh23l3jIu
— POLiS_Cluster (@ClusterPolis) July 21, 2021
Die Ausstellung ist noch bis 8. August besuchbar, Dienstag bis Sonntag von 14 bis 18 Uhr
Weiterführende Links
https://www.regio-tv.de/mediathek/video/dorothee-baer-besucht-die-doppelstadt/
16. Juli 2021
Der ehemalige HIU-Forscher Dr. Christian Baur wurde auf dem Jahrestag der Universität Ulm am 16. Juli 2021 mit dem Ulmer Doktorandenpreis geehrt. Als bester Jahrgangsabsolvent der Fakultät für Naturwissenschaften war Baur auf dem virtuellen Veranstaltung live aus Kopenhagen zugeschaltet, wo er seit Kurzem eine neue Stelle angetreten hat.
Dr. Christian Baur hat in der HIU-Forschungsgruppe Solid-State Chemistry seine Doktorarbeit mit dem Thema „Li-rich Disordered Rock Salt Transition Metal Oxyfluorides as Novel Cathode Materials in Lithium-Ion Batteries” durchgeführt. Seine Arbeit wurde bereits bei seiner Verteidigung nach einhelligem Votum der Gutachter und Prüfer “Mit Auszeichnung“ bewertet.
In seiner Arbeit führte Baur grundlegende Studien zur Struktur und zum Verständnis der neuen und vielversprechenden Materialklasse ungeordneter Kochsalzstrukturen durch und veröffentlichte seine Ergebnisse in 10 Artikeln in internationalen begutachteten Fachzeitschriften, darunter hochrangige Journale wie Chem. Mater., J. Mater. Chem. A, ACS Materials & Interfaces, The Journal of Phys. Chemistry C und Dalton Transactions.
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Was seine Arbeiten unter anderem auszeichnete, war das konsequente Verfolgen der anspruchsvollen Fragestellungen, bei denen er stets zielstrebig, selbständig und kreativ nach der bestmöglichen Lösung suchte. Dies führte dazu, dass er internationale Kooperationspartner im Bereich Theorie und Experiment für seine Fragestellungen begeistern konnte und er sich in einem mehrmonatigen Auslandsaufenthalt an der DTU in Dänemark in die schwierige Materie der Röntgenstrukturanalyse mittels „Total Scattering“ an Pulvern erfolgreich einarbeiten konnte.
Seine große Sorgfalt zahlte sich insbesondere auch bei der Analyse einer Vielzahl von Daten aus. Die von ihm genutzten Daten spiegeln die sich ändernde Unordnung beim Be- und Entladen des Materials wieder und geben wichtige Hinweise auf den allgemeinen Lithium-Speichermechanismus von Oxifluorid-Materialien mit ungeordneten Kochsalzstrukturen. Als neue Verbindungsklasse sind diese Strukturen insbesondere deshalb interessant, da Lithium darin in sehr dichter Form gespeichert werden kann, wobei es in der Struktur, welche zudem ohne die Verwendung von Kobalt auskommt, überraschend mobil ist.
Weiterführende Informationen:
https://www.uni-ulm.de/jahrestag2021
https://www.uni-ulm.de/universitaet/hochschulkommunikation/veranstaltungen/jahrestag/54-jahrestag-2021/
https://magazin.minq-media.de/wp-content/uploads/2021/07/Einladung_54Jahrestag_UUlm-1-.pdf
02. Juli bis 11. Juli 2021
Mitten in Ulm entsteht im Rahmen des Berblinger Jubiläums eine Anlaufstelle für Innovationsbegeisterte. Im Sommer 2021 (02.07. – 11.07.2021) lädt die Stadt Ulm gemeinsam mit der Ulmer Batterieforschung und dem schwedischen Autobauer Volvo auf den Hans-und-Sophie-Scholl-Platz zum Austausch rund um Mobilitäts- und Zukunftsthemen ein.
Zahlreiche HIU-Wissenschaftler*innen werden dort zum Anlass des 10-jährigen Bestehens des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) verschiedenste Vorträge zum Thema Batterieforschung, innovative Energiespeicher und „Zukunft der Mobilität“ halten. Diese werden nach außen (auf den Platz vor Ort) und über einen Livestream ins Netz übertragen. Die wissenschaftlichen Vorträge finden nur wenige hundert Meter von den städtischen M25-Räumlichkeiten statt, in denen parallel die Ausstellung „AKKU ALLE – Energiespeicher und Elektromobilität“ stattfindet.
Ort: Hans-und-Sophie-Scholl-Platz, 89073 Ulm
Veranstalter: Stadt Ulm Kulturabteilung, Helmholtz-Institut Ulm, VOLVO in Zusammenarbeit mit der Agentur Do it!
Pressemitteilung: HIU-Forschende präsentieren Battery-Talks in der Ulmer Stadtmitte
Vortragsreihe: Die hier angegebenen Vortragsdaten können sich u.U. noch leicht ändern.
Vortrag: 03. Juli 2021
Brennstoffzelle
Speaker: Dr. Ludwig Jörissen (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg)
Uhrzeit: 14:00-15:00 Uhr
Vortrag: 05. Juli 2021
Batterien für die Elektromobilität
Speaker: Prof. Dr. Maximilian Fichtner (Helmholtz-Institut Ulm)
Thema: Die Entwicklung von Batterien für Elektrofahrzeuge macht derzeit sprunghafte Fortschritte. Im Vortrag werden neue Typen von Fahrzeugbatterien vorgestellt, die größere Reichweiten mit einer nachhaltigeren Materialzusammensetzung ermöglichen.
Uhrzeit: 17:00-18:00 Uhr
Vortrag: 06. Juli 2021
Wasserstoff in der Elektromobilität & Energiewende
Speaker: Prof. Dr. Markus Hölzle (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg)
Thema: Wie ein CO2-neutrales Deutschland mit grünem Strom und grünem Wasserstoff erreicht werden kann, beleuchtet Prof. Dr. Markus Hölzle (ZSW-Vorstandsmitglied) in seinem Vor-tag. Der Fokus liegt auf den Schlüsseltechnologien für die emissionsfreie Mobilität der Zu-kunft: Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzellen.
Uhrzeit: 17:00-18:00 Uhr
Vortrag: 07. Juli 2021
10 Jahre Elektromobilität bei der SWU: Aktuelle Projekte und Entwicklungen
Ernst Hönig (SWU)
Thema: Zahlen, Daten, Fakten, von der Pioniers Phase bis hin zum bevorstehenden Massenmarkt. Einblick E-Carsharing swu2go und weitere aktuelle Projekte.
Uhrzeit: 17:00-18:00 Uhr
Vortrag: 08. Juli 2021
Batterieforschung in Ulm: 10 Jahre Helmholtz-Institut Ulm (HIU)
Speaker: Dr. Heribert Wilhelm (Helmholtz-Institut Ulm)
Thema: Leistungsfähige und nachhaltige Batterien sind für die Etablierung der Elektromobilität und das Gelingen der Energiewende unabdingbar. Die Grundlagen der dafür benötigten zukünftigen Energiespeicher werden am HIU erforscht.
Uhrzeit: 12:00-13:00 Uhr
Vortrag: 09. Juli 2021
Batterien in Elektrofahrzeugen
Speaker: Dr. Dominic Bresser (Helmholtz-Institut Ulm)
Thema: Die Reichweite, Schnellladefähigkeit und der Preis von E-Fahrzeugen hängen maßgeblich von der Batterie ab. Dieser Vortrag bietet eine allgemeine Einführung sowie eine Übersicht über aktuelle und mögliche zukünftige Entwicklungen.
Uhrzeit: 12:00-13:00 Uhr
Vortrag: 09. Juli 2021
Nachhaltigere Zukunftsbatterien
Speaker: Prof. Dr. Axel Groß (Helmholtz-Institut Ulm)
Thema: Nachhaltige Zukunftsbatterien basieren auf einer Chemie als Li-Ionen Batterien. Im Vortrag wird diskutiert, warum sie sich trotz vorhandener Vorteile bisher nur punktuell durchgesetzt haben.
Uhrzeit: 17:00-18:00 Uhr
Vortrag: 10. Juli 2021
KI und Roboter in der Batterieforschung
Speaker: TT-Prof. Dr. Helge Stein (Helmholtz-Institut Ulm)
Thema: Die Batterieforschung durchlebt eine Digitalisierung und Automatisierung hin zur Forschung 4.0, diese ermöglicht es uns neue Materialien schneller zu finden und zu verstehen.
Uhrzeit: 14:00-15:00 Uhr
Vortrag: 11. Juli 2021
Sodium Ion Batteries (Presentation in English)
Speaker: Prof. Dr. Stefano Passerini (Helmholtz-Institut Ulm)
Topic: Sodium batteries are an emerging technology holding the promise to be complementary to lithi-um batteries. They offer enhanced sustainability and lower costs for light-duty vehicles and stationary storage applications.
Uhrzeit: 14:00-15:00 Uhr
Mit der Mission „Freedom to Move“ startete Volvo eine umfassende Initiative und richtet sich auf die eigene Zukunftsvision aus. Unter den Gesichtspunkten „persönlich“, „nachhaltig“ und „sicher“ entwickelt das Unternehmen fortschrittliche Technologielösungen für die Mobilität der Zukunft. Innerhalb des gesamten Lebenszyklus von Volvo-Fahrzeugen soll die CO2-Bilanz bis 2025 um 40% gesenkt werden, bis 2040 plant die Volvo Car Group klimaneutral zu sein.
Veranstaltungsort: Volvo Studio Ulm auf dem Hans-und-Sophie-Scholl Platz
Veranstaltungszeitraum: 02. bis 11. Juli 2021
Link: Stadt Ulm – Berblinger Jubiläum
Link: Volvo Studio Ulm
08.06.2021
Berblinger Jubiläum: Batterieausstellung „AKKU ALLE!?“
Eröffnungsfeier am 08.06.2021
Am 08.06.2021 eröffneten der Ulmer Oberbürgermeister Gunter Czisch (CDU) und Stv. HIU-Direktor Prof. Maximilian Fichtner die Ausstellung AKKU ALLE vor der Presse. Vor einem kurzen Rundgang erläuterte Fichtner: „Wir sehen, dass sie in verschiedenen Lebensbereichen immer wichtiger werden. Von der Elektromobilität bis hin zu Solar-Speichern im Haushalt. Es gibt viele Fakten und Mythen dazu. Wir denken, dass es an der Zeit ist, einfach mal zu informieren, wie der Stand der Technik ist.“
Ab Mittwoch, d. 09. Juni 2021 ist die Ausstellung am Münsterplatz 25 in Ulm für die Öffentlichkeit zugänglich. Sie hat täglich (Di-So) von 14-18 Uhr geöffnet. Letzter Ausstellungstag ist der 08. August 2021.
Zu allen Fotos des Pressetermins am (08.06.2021)
We opened our battery and fuel cell exhibition in Ulm with the mayor & @MaxFichtner. „We want to inform people about the facts of these technologies. You often find in social media discussions that knowledge from 10 years ago is brought forth there,“ said Maximilian Fichtner(1/2) pic.twitter.com/xPBXeRgvu6
— POLiS_Cluster (@ClusterPolis) June 9, 2021
Offizieller Pressetext der Ausstellung AKKU ALLE
Das Corona-Virus hat unser Leben verändert – Träume sind geplatzt, Existenzen stehen vor dem Aus. Gleichzeitig gibt es auch Krisengewinner: Automobilfirmen erobern derzeit einen ungeahnten Wachstumsmarkt. E-Autos sind beliebter denn je. Produzenten von Elektrogeräten können ebenfalls nicht klagen. In Zeiten von Home-Office wächst auch die Nachfrage
nach Smartphones und Laptops.
Etwas provokant wirft die Ulmer Batterieforschung deshalb die Frage auf: „AKKU ALLE?!“. Das Geschäft mit Batterien boomt. Gleichzeitig stehen Ulmer Batterieforscherinnen und -forscher vor der Herausforderung, dass Batterien auch das halten müssen, was sie versprechen: Eine klimafreundliche Energieversorgung und Elektromobilität für uns alle. Dazu bedarf es nachhaltige Batteriematerialien, die (teilweise) erst noch erfunden werden müssen.
In Ulm werden diese Zukunftsbatterien erforscht. Erstmals richtet die Ulmer Batterieforschung (Helmholtz-Institut Ulm, Exzellenzcluster POLiS, Forschungsplattform CELEST, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Universität Ulm, Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg und Karlsruher Institut für Technologie) gemeinsam eine Ausstellung rund um nachhaltige Energiespeicher und Elektromobilität für die Öffentlichkeit im m25 (Münsterplatz 25) aus.
In der Ausstellung AKKU ALLE sind über 100 batteriebetriebene Exponate aus dem Alltag zu sehen. Absolute Highlights der Ausstellung: In einer „Blackout“-Simulation für Ulm im Jahre 2029 wird virtuell ein sechstätiger Stromausfall in der Region Donau-Iller durchgespielt. Daneben werden hochkarätige Exponate aus Industrie und Wissenschaft ausgestellt. Mit dabei: Ein großformatiges E-Auto-Modul, ein Wasserstoff-Flugzeug, ein Heimspeicher und über 100 Einzelexponate aus dem täglichen Leben. Die Besucherinnen und Besucher werden erstaunt sein, wo sich überall eine Batterie verbirgt.
AKKU ALLE-Ausstellung
Wo? M25, Münsterplatz 25, 89073 Ulm
Wann? Täglich (Di-So) von 14-18 Uhr vom 09.06.2021 bis zum 08.08.2021
COVID19-Vorgaben? Ein Selbsttest-Set, ein doppelter Impfnachweis oder ein Genesungsschein sind Ihre Eintrittskarte
Eintrittspreis? Nein.
Weiterführende Links
https://www.regio-tv.de/mediathek/video/akku-alle-ausstellung-zur-batterie-forschung-im-m25/
https://ulm.freiewaehler.de/ausstellung-akku-alle-m25-ulm/
https://berblinger.ulm.de/programm/ausstellungen/akku-alle
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Kontakt für die Presse:
Sebastian Huber
Stadt Ulm, Kulturabteilung
Frauenstr. 19, 89073 Ulm
Telefon: 0731/161-4710
E-Mail: s.huber@ulm.de
Patrick von Rosen
Helmholtz-Institut Ulm (HIU)
Helmholtzstraße 11, 89081 Ulm
Telefon: 0731/5034013
E-Mail: patrick.rosen@kit.edu
April bis Oktober 2021
Vor genau 10 Jahren, im Jahre 2011, wurde das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) gegründet. Seither finden am HIU internationale Spitzenforschung und Entwicklung von elektrochemischen Zell- und Batteriekonzepten der nächsten und übernächsten Generation statt. Das internationale Team aus rund 130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht seither an der Weiterentwicklung der Grundlagen von zukunftsfähigen Energiespeichern für den stationären und mobilen Einsatz.
Passend zu dem runden Geburtstag des HIU wird sein Namensgeber, Hermann von Helmholtz, ebenfalls gefeiert: Im Jahr 2021 wäre er 200 Jahre alt geworden. Das HIU begleitet diese beiden Anlässe mit einem breiten Programm aus Feierlichkeiten und Veranstaltungen.
Veranstaltungsprogramm Jubiläumsfeierlichkeiten 10 Jahre HIU
15. April bis 08. August 2021
Batterie-Ausstellung Akku Alle (Link, Pressemitteilung)
Ausstellungsort: M25 Ausstellungsräume, Münsterplatz 25, 89073 Ulm
Öffnungszeiten: täglich von 14.00 bis 18.00 Uhr, Dienstag bis Sonntag
02. April bis 11. Juli 2021
Wissenschaftliche Vorträge über Batterieforschung im VOLVO-Forum (Link, Pressemitteilung)
Wissenschaftler*innen des HIU stellen ihre Forschung vor, alle Vorträge werden live gestreamt. Vor Ort werden die Vorträge für ein kleineres Publikum zugänglich gemacht.
Ort: Hans-und-Sophie-Scholl-Platz, 89073 Ulm
Uhrzeit: täglich ein Vortrag eines HIU-Forschenden um 12.00 Uhr
15. September bis 16. September 2021
Klausurtagung für alle HIU-Forschende aus Karlsruhe und Ulm (Link)
Ort: Raum N27 (Universität Ulm) und Helmholtz-Institut Ulm, Helmholtzstrasse 11, 89081 Ulm
Uhrzeit: jeweils 09.00 bis 19.30 Uhr
17. September 2021
Festliche Jubiläumsfeier: 10 Jahre HIU (Link)
Programmhöhepunkt, Einladung von ausgewählten, hochkarätigen Gästen aus Politik, Wissenschaft, Industrie und Medien.
Ort: Helmholtz-Institut Ulm, Helmholtzstrasse 11, 89081 Ulm
Uhrzeit: 10.00 bis 13.00 Uhr
18. September 2021
Tag der Offenen Batterie Tür 2021 (Link)
Öffentliche Veranstaltung: Lernen Sie das HIU auf dem Ulmer Eselsberg kennen. Laborführung, Lesung Schwabenkrimi, Foodtruck, Informationsveranstaltungen.
Ort: Helmholtz-Institut Ulm, Helmholtzstrasse 11, 89081 Ulm
Uhrzeit: 10.00 bis 18.00 Uhr
04. Oktober bis 05. Oktober 2021
Besuch des ZEISS-Trucks am HIU
Studentische Informationsveranstaltung des HIU und des Unternehmens ZEISS: Im Inneren eines begehbaren Trucks werden innovative Laborgeräte (Mikroskope) ausgestellt und präsentiert.
Ort: Helmholtz-Institut Ulm, Helmholtzstrasse 11, 89081 Ulm
Uhrzeit: jeweils 10.00 bis 18.00 Uhr
14.05.2021
Dr. Marcel Weil, HIU-Forschungsgruppenleiter und beschäftigt am Institute for Technology Assessment and Systems Analysis des KIT, hat gemeinsam mit Dr. Manuel Baumann (KIT) und weiteren Kolleg*innen der TU-Berlin im Rahmen der 15th Conference Society And Materials – EcoSD den Jean-Sébastien Thomas Award für das beste Konferenzpaper erhalten.
Das Paper „Potentials And Challenges Of A Circular Economy: A Systematic Review For The Use Case Of Lithium-Ion Batteries“ wird im Journal Matériaux & Techniques erscheinen. Anne-Laure Hettinger (Head of Global R&D – Sustainability) von ArcelorMittal, Sponsor der Konferenz, übergab den Preis aufgrund der Pandemie virtuell.
Congratulations to Dr. Manuel Baumann and Dr. Marcel Weil for winning the best conference paper award ?at the 15th Conference Society And Materials – EcoSD! ?https://t.co/2Dqn0t7Oeo @ITAS_KIT @ArcelorMittal #battchat pic.twitter.com/9uTF4xCq92
— POLiS_Cluster (@ClusterPolis) May 14, 2021
Die Konferenzen sind ein internationales Forum für den Austausch über neue Methoden, neue Konzepte und neue Themen, die Materialien, Produkte, Umwelt und Gesellschaft aus verschiedenen Perspektiven verbinden, von den Sozial- bis zu den Ingenieurwissenschaften.
