Nanoporöser Kohlenstoff für Batterien
Kristin Lausch
In Hamburg wird die Arbeit an dem deutsch-chinesischen Verbundprojekt Singer (Sino-German Electromobility Research) aufgenommen. Ziel ist der fachliche Austausch sowie die gemeinsame Erprobung von Elektrofahrzeugen durch Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Behörden der chinesischen Stadt Shenzhen und der Hansestadt Hamburg.
Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) fördert das Projekt mit 925.000 Euro. Davon gehen 403.000 Euro an Wissenschaftler der Universität Hamburg, die zwei der insgesamt 14 Arbeitspakete verantworten, wie aus Hamburg berichtet wird. Koordiniert wird Singer von Hysolutions, einer Tochter der Hamburger Hochbahn und Projektleitstelle für Elektromobilität in Hamburg.
Hamburger Wissenschaftler erforschen Lithium-Ionen-Batterien
Die Forscher der Universität Hamburg unter der Leitung von Professor Dr. Michael Fröba, Leiter der Arbeitsgruppe Anorganische Festkörperchemie/ Materialwissenschaft, wollen während des für drei Jahre geförderten Projektes in Kooperation mit chinesischen Kollegen umfangreiche Untersuchungen zu neuen Materialstandards für die in Elektroautos überwiegend verwendeten Lithium-Ionen-Batterien durchführen. Darüber hinaus sollen neue Materialien für Kathoden - bestehend aus nanoporösem Kohlenstoff und Aktivmaterial - für Lithium-Ionen-Batterien der zweiten Generation entwickelt und speziell in Hinblick auf ihre Schnellladeeigenschaften untersucht werden.
Professor Dr. Michael Fröba: "Im Wesentlichen geht es darum, im Rahmen gemeinsamer wissenschaftlicher Analysen an deutschen und chinesischen Hochschulen verschiedene, für die Elektromobilität wichtige neue Materialien und Systeme weiterzuentwickeln." Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus drei zentralen Komponenten: der positiv geladenen Kathode, der negativ geladenen Anode und einer neutralen, die beiden Elektroden umgebenden Elektrolytlösung. "Für keinen dieser Bestandteile liegen zum aktuellen Zeitpunkt allgemeine Standards vor, die die notwendige Qualität vorgeben", erklärt Fröba. Diese seien aber essenziell, um die jeweilige Güte der Materialien vergleichen zu können und auch um deren Eigenschaften und damit die Gesamtperformance der Batterien optimieren und weiterentwickeln zu können.
Steigerung von Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit
Durch strukturelle und chemische Untersuchungen der Materialien, standardisierte Betriebstests sowie Untersuchungen zur Sicherheit und zur Lebensdauer der Batterien soll laut Angaben der Hamburger Wissenschaftler ein Beitrag zur Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit sowie letztendlich zur Kostensenkung des Produktionsprozesses geschaffen werden.
Neben den wissenschaftlichen Fragestellungen sollen in dem Singer-Projekt auch die Rolle von Elektromobilität im Kontext nachhaltiger Stadtentwicklung sowie übergeordnete strategische Themen, praktische Nutzungskonzepte und Erfahrungen im Sinne des Best Practice diskutiert werden. Außerdem umfasst das Arbeitsprogramm die Erprobung chinesischer E-Fahrzeuge in kleinen Flotten. Shenzhen und Hamburg verbinden als internationale Hafenstädte die Herausforderung, ihr Wachstum so zu realisieren, dass negative Auswirkungen auf die Umwelt und das Klima vermieden werden. Daher haben eine nachhaltige Entwicklung und zukunftsfa¨hige Gestaltung der Mobilität, vor allem des Wirtschaftsverkehrs und der Verknüpfung von öffentlichen und individuellen Mobilita¨tsangeboten, hohe Priorität. Neben der Universität Hamburg und Hysolutions sind der Flughafen Hamburg, die HafenCity Universität Hamburg, die Hochschule für Angewandte Wissenschaften HAW sowie die Verkehrsbetriebe Hamburg Holstein an dem Projekt beteiligt.