1. www.dzonline.de
  2. >
  3. Muensterland
  4. >
  5. Gronau
  6. >
  7. Spezieller Röntgenapparat

  8. >

Forschung der Uni Twente soll grünere Akkus und Katalysatoren ermöglichen

Spezieller Röntgenapparat

Enschede

Hightech in Enschede: An der dortigen Universität wird ein Apparat gebaut, der künftig bei der Suche nach besseren Akkus und Katalysatoren für die Herstellung von grünem Wasserstoff helfen kann.

Martin Borck

Die Illustration zeigt, wie ein Katalysator mit Röntgenstrahlen (lila) an der Grenzschicht zwischen festem und flüssigem Stoff bestrahlt wird. Dabei werden Fotoelektronen freigesetzt, die Informationen über die chemische Zusammensetzung und die elektronische Struktur bieten. Das Besondere dabei ist, dass der Katalysator während der Messung aktiv ist. Die Abbildung zeigt den freigesetzten Sauerstoff, der während der Reaktion entsteht, mit der der grüne Wasserstoff erzeugt wird. Foto: UT Twente

Der neue Röntgenapparat könnte die Batterieforschung deutlich voranbringen. Das sieht auch die niederländische Organisation für Wissenschaft so. Sie unterstützt das Projekt des Mesa-Instituts an der Universität Twente mit 2,2 Millionen Euro.

Worum geht es? Die Forscher haben Pläne für einen Röntgenapparat entwickelt, mit dem die Grenzschicht zwischen zwei Materialien unter die Lupe genommen werden kann – und das unter realistischen Arbeitsbedingungen, nämlich während die Materialien „an der Arbeit“ sind. Dabei kommen Röntgenstrahlen zum Einsatz, die verschiedene Tiefen durchdringen können, berichtet die Uni.

Interessante Grenzschichten

Gerade die Grenzschichten zweier Materialien sind in der Mikro- und Nanoforschung interessant: Was geschieht da genau? Wie kann man gewünschte Eigenschaften erzeugen oder verbessern? Ob es nun um bessere und nachhaltiger Akkus geht oder um neuartige Katalysatoren zur Herstellung von „grünem“ Wasserstoff: Die Grenzschichten sind dabei von hoher Bedeutung – ganz gleich, ob es sich bei den Materialien ausschließlich um Feststoffe oder um feste und flüssige Materialien handelt.

Bisher finden derartige Messungen unter künstlichen Bedingungen statt: im Vakuum. Das aber macht Messungen mit Flüssigkeiten schwierig. Doch gerade die sind interessant für die Batterieforschung. Zum Beispiel wenn es darum geht, bessere Materialien für den Plus- und den Minuspol von Lithium-Ionen-Batterien zu finden.

Messblase

Der Röntgenapparat, den die Forscher bauen wollen, erzeugt eine spezielle „Messblase“, in die die Flüssigkeit geleitet wird. In der Blase befinden sich auch die Elektroden, die die Grenzflächen aktivieren. Die Röntgenstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen ermöglichen Einblicke in die Strukturen und Prozesse in verschiedenen Tiefen des Materials. Die neue Apparatur erreicht eine bislang nie dagewesene Flexibilität und Genauigkeit.

Auch bei der Entwicklung von Feststoffakkus wird es möglich sein, unter die Oberfläche zu schauen und dazu beizutragen, die optimale Kombination von neuen, nachhaltigen Materialien zu finden. Für den Bau des Röntgenapparats greifen die Forscher in Enschede sowohl auf vorhandene als auch selbst entwickelte Komponenten zurück.

Das Zentrum für Angewandte Batterie-Technologie in Twente und das MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster arbeiten grenzüberschreitend zusammen.

Der neue Röntgenapparat sei ein Beispiel dafür, wie sich beide Forschungseinrichtungen ergänzen können, so ein Sprecher der Uni.

Startseite