B14_ Workshop Wissenschaft
Batterieforschung – auf der Suche nach dem Superakku

DIENSTAG, 05.12.2017, 16:00-17:15 Uhr, Raum spectrum

Die Entwicklung leistungsfähiger Batteriesysteme ist eine der großen Herausforderungen für die künftige Elektromobilität: Die Batterien wiegen Hunderte Kilogramm, manchmal fast eine halbe Tonne und sind das gewichtigste Einzelteil eines Elektroautos: Den Großteil des Gewichts nehmen dabei die Batteriezellen ein, die chemische in elektrische Energie umwandeln.

Nachdem heute Hersteller in Asien (etwa Korea) das Feld der Lithium-Ionen-Akkus dominieren, wollen deutsche Forscher bei den nächsten Batterie-Generationen wieder mit im Rennen sein: Statt des flüssigen und damit brennbaren Elektrolyten könnten künftig feste Elektrolyten auf keramischer Basis eingesetzt werden – auf dem Weg zur Feststoffbatterie, die nur noch aus festen Komponenten besteht.

Geforscht wird auch an Zellen auf Lithium-Schwefel-Basis – mit gelbem Schwefel, der als Nebenprodukt der Erdölindustrie kostengünstiger ist als das teure Kobalt oder Nickel in der Lithium-Ionen-Batterie. Lithium-Schwefel-Zellen werden schon testweise bei Drohnen eingesetzt. Weiterhin werden Metall-Luft-Akkus oder Zellen auf Basis von Natrium diskutiert.

Dabei sind Batteriezellen sind nicht nur für Elektromobilität und eine regenerative Energieversorgung entscheidend. Auch die Funktionalität von Robotern (z. B. im Garten oder im Haushalt), Bussen, Gabelstablern, Kleintransportern, Fahrrädern, aber auch von Hörgeräten oder drahtlosen Kopfhörern basiert auf der Performance eingesetzter Lithium-Akkumulatoren.

REFERENTEN:

Dr. Arndt Reuning [Mod.]

Freier Wissenschaftsjournalist (Deutschlandfunk), Brühl

Arndt Reuning studierte in Gießen und Marburg Chemie. Im Jahr 2002 schloss er das Studium mit seiner Promotion ab. Erste Erfahrung als Journalist hatte er bereits als Freier Mitarbeiter der FAZ-Redaktion Natur und Wissenschaft gesammelt. Im Herbst 2002 begann er ein wissenschaftsjournalistisches Volontariat beim Deutschlandradio in Berlin und Köln. Dort folgte eine Beschäftigung als Redakteur bei der Sendung Forschung aktuell.

Seit 2006 arbeitet Arndt Reuning als Freier Wissenschaftsjournalist vor allem für den Hörfunk. Zwei Jahre davon hat er als Wissenschaftsreporter in den USA verbracht. Seit 2010 engagiert sich Arndt Reuning ehrenamtlich im Vorstand der WPK, dem Verband der Wissenschaftsjournalisten.

Prof. Dr. Jürgen Janek

Leiter Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Gießen

Jürgen Janek studierte in Hannover Chemie. Nach Promotion, Habilitation und Venia Legendi für Physikalische Chemie durch die Universität Hannover wurde ihm für seine festkörperelektrochemischen Arbeiten im Jahr 1998 der Nernst-Haber-Bodenstein-Preis der Bunsen-Gesellschaft verliehen. Seit 1999 ist er an der Universität Gießen, wo er als Direktor das Institut der Physikalischen Chemie leitet.

Seine meist experimentell ausgerichteten Forschungsarbeiten umfassen festkörperchemische Fragestellungen: Seine Arbeitsgruppe erforscht Materialien und Konzepte für neue elektrochemische Speicher und Wandler. Im Zentrum stehen Transport und Reaktion in gemischtleitenden Festkörpern und in festen Elektrolyten.

Darüber hinaus leitet Jürgen Janek seit 2011 das BASF-KIT-Gemeinschaftslabor BELLA am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), wo Zellreaktionen von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) untersucht und Materialien für verbesserte LIB entwickelt werden.

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Krewer

Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik, TU Braunschweig

Ulrike Krewer ist Leiterin des Instituts für Energie- und Systemverfahrenstechnik an der TU Braunschweig sowie Vorstandsmitglied der Battery LabFactory Braunschweig. Ihre mehr als 15 Jahren Erfahrung in der dynamischen und Modell-gestützten Analyse von Batterien und Brennstoffzellen setzt sie ein, um die komplexen Prozesse in den Zellen zu quantifizieren, Limitationen aufzudecken und alternative Lösungswege aufzuzeigen. Neben dem Effekt von Produktions- und Materialparametern auf Li-Ionen-Batterien und Zellen der nächsten Generation stehen komplexe Reaktions- und Alterungsprozesse im Zentrum ihrer Forschung.

Prof. Dr. Bai-Xiang Xu

Fachgebiet Mechanik funktionaler Materialien, TU Darmstadt

Bai-Xiang Xu leitet das Fachgebiet Mechanik funktionaler Materialien an der Technischen Universität Darmstadt. 2008 schloss sie ihr Promotionsstudium in Festkörpermechanik an der Universität Peking ab. Zuvor vertiefte sie in Darmstadt ihre Kenntnisse in Mikromechanik, Modellierung und numerischer Simulation. Nach der Promotion arbeitete sie als PostDoc-Stipendiatin der Humboldt-Stiftung mit eigenem Forschungsprojekt zur Modellierung des Verhaltens von Ferroelektrika auf der Mikroskala.

Bai-Xiang Xu ist Expertin für Mikromechanik und numerische Methoden zur Untersuchung von funktionalen Materialien und Systemen wie etwa Ferroelektrika, Magnete, Batteriematerialien, elektroaktive Polymere oder neue Materialien für die Kühlung von Mikrochips.



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