09.04.2019, 12:35 Uhr

Polymer-basierte Batterieforschung wird gebündelt

Jena - Die Entwicklung nachhaltiger und umweltschonender Energiespeicher ist neben der Nutzung von erneuerbaren Energiequellen eine der größten Herausforderungen, um die Energiewende realisieren zu können. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) verkündet dazu ein neues Forschungsprogramm.

Der „Wettstreit“ um das beste Speicherkonzept hat längst in Wirtschaft und Wissenschaft begonnen. Nun will die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) es deutschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ermöglichen, eine weltweit führende Rolle in diesem aufstrebenden Gebiet auf- und auszubauen.

Neues Scherpunktprogramm "Polymer-basierte Batterien" - Bündelung der Kompetenzen

Die DFG hat die Einrichtung des Schwerpunktprogramms „Polymer-basierte Batterien“ (SPP 2248) bekannt gegeben, das in den kommenden sechs Jahren mit über 12 Mio. Euro gefördert wird. Koordinator des Programms ist Prof. Dr. Ulrich S. Schubert vom „Zentrum für Energie und Umweltchemie“ (Center for Energy and Environmental Chemistry Jena / CEEC Jena) der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Neben Jena sind die Universitäten in Bochum, Dresden, Freiburg und Karlsruhe im Koordinationsteam beteiligt. Das Schwerpunktprogramm (SPP) soll die lokal verstreuten Aktivitäten in Deutschland zusammenführen und die Forschung zu neuen organischen bzw. polymeren Materialien für die Energiespeicherung fördern. „Die Einrichtung des beantragten Schwerpunktprogrammes durch den Senat der DFG stellt einen Meilenstein für das CEEC Jena und die Batterieforschung in Deutschland dar“, sagt Ulrich S. Schubert. „Nun können die in Deutschland vorhandenen Expertisen auf dem Feld der Polymer-basierten, druckbaren Metall-freien Batterien gebündelt werden, um für neuartige Anwendungen im Gesundheitswesen, der Sensorik und des Internets der Dinge Energiespeicher zu entwickeln“, so der Jenaer Chemiker und Materialwissenschaftler.

Nachhaltige und umweltschonende Energiespeicher der Zukunft

Das Forschungsprogramm wird sich Polymerbatterien widmen, die neue Anwendungsmöglichkeiten erschließen sollen, die mit den bisher eingesetzten „alten“ Batteriekonzepten nicht adressierbar sind. Die innovativen Batteriesysteme auf Kunststoffbasis haben gegenüber den etablierten klassischen Lithium-Ionen-Batterien vielfältige Vorzüge. Die Verwendung von organischen und polymeren Materialien haben Vorteile bei beim Recycling oder bei der Anwendung, etwa als flexible und druckbare Batterien. Insbesondere Batterien mit Polymeren als aktives Elektrodenmaterial bieten die Möglichkeit, die oft eingesetzten Schwermetalle in vielen Anwendungen zu ersetzen und sind daher nachhaltiger. Polymer-basierte Batterien können zudem einzigartige Eigenschaften aufweisen, wie das Laden innerhalb von wenigen Minuten oder sogar Sekunden.

5 Schwerpunktbereiche werden untersucht

Fünf Bereiche werden von den beteiligten Partnern im Schwerpunktprogramm „Polymer-basierte Batterien“ untersucht: 1. die Modellierung für die Identifizierung von vielversprechenden Materialien, 2. das grundlegende Verständnis der ablaufenden (Redox-)Prozesse und möglicher Nebenreaktionen, 3. das Design und die Synthese von redoxaktiven Polymeren, 4. die Entwicklung von neuen Elektrolyten, 5. die detaillierte Charakterisierung für die Aufklärung der in den Kompositen ablaufenden Prozesse. Prof. Schubert ist optimistisch, dass dank des neuen SPP weitreichende und wichtige Innovationen in diesem für Wissenschaft und Wirtschaft wichtigen Feld gemacht werden.

Quelle: IWR Online

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