Forschern gelingt es, Partikel beim Sintern dreidimensional sichtbar zu machen
Sintern ist ein Verfahren, um aus metallischen oder keramischen Pulvern Werkstoffe oder komplexe Bauteile herzustellen. Bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes entsteht aus einem Ausgangspulver ein Festkörper höherer Dichte. Mithilfe der hochauflösenden Synchrotron-Computer-Tomografie konnten HZB-Wissenschaftlern in einem gemeinsamen Forschungsprojekt den Prozess weiter aufklären und erstmals die Bewegung der Partikel in 3D darstellen.
Dazu wurden hunderte von mikroskopischen und glatten Metallkugeln mit einem fokussierten Ionenstrahl angebohrt, um deren Bewegungen messen zu können. An dem Projekt beteiligt war Prof. Banhart, gemeinsam mit den Kollegen von der TU Dresden und der TU Berlin. Ihre Ergebnisse sind jetzt in der aktuellen Ausgabe des Onlinejournals Nature Communications erschienen. Weitere Informationen
- Poröse organische Struktur verbessert Lithium-Schwefel-BatterienEin neu entwickeltes Material kann die Kapazität und Stabilität von Lithium-Schwefel-Batterien deutlich verbessern. Es basiert auf Polymeren, die ein Gerüst mit offenen Poren bilden. In der Fachsprache werden sie radikale kationische kovalente organische Gerüste oder COFs genannt. In den Poren finden katalytisch beschleunigte Reaktionen statt, die Polysulfide einfangen, die ansonsten die Lebensdauer der Batterie verkürzen würden. Einige der experimentellen Analysen wurden an der BAMline an BESSY II durchgeführt. Prof. Yan Lu, HZB, und Prof. Arne Thomas, Technische Universität Berlin, haben diese Arbeit gemeinsam vorangetrieben.
- Wie sich Nanokatalysatoren während der Katalyse verändernMit der Kombination aus Spektromikroskopie an BESSY II und mikroskopischen Analysen am NanoLab von DESY gelang es einem Team, neue Einblicke in das chemische Verhalten von Nanokatalysatoren während der Katalyse zu gewinnen. Die Nanopartikel bestanden aus einem Platin-Kern mit einer Rhodium-Schale. Diese Konfiguration ermöglicht es, strukturelle Änderungen beispielsweise in Rhodium-Platin-Katalysatoren für die Emissionskontrolle besser zu verstehen. Die Ergebnisse zeigen, dass Rhodium in der Schale unter typischen katalytischen Bedingungen teilweise ins Innere der Nanopartikel diffundieren kann. Dabei verbleibt jedoch der größte Teil an der Oberfläche und oxidiert. Dieser Prozess ist stark von der Oberflächenorientierung der Nanopartikelfacetten abhängig.
- Schlüsseltechnologie für eine Zukunft ohne fossile EnergieträgerIm Juni und Juli 2025 verbrachte der Katalyseforscher Nico Fischer Zeit am HZB. Es war sein „Sabbatical“, für einige Monate war er von seinen Pflichten als Direktor des Katalyse-Instituts in Cape Town entbunden und konnte sich nur der Forschung widmen. Mit dem HZB arbeitet sein Institut an zwei Projekten, die mit Hilfe von neuartigen Katalysatortechnologien umweltfreundliche Alternativen erschließen sollen. Mit ihm sprach Antonia Rötger.