Von angeregten Atomen zur Funktionalität – ERC Advanced Grant für Alexander Föhlisch
Alexander Föhlisch leitet das HZB-Institut für Methoden und Instrumentierung der Forschung mit Synchrotronstrahlung und ist Professor an der Universität Potsdam. © HZB
Im EU-Forschungs- und Innovationsprogramm „Horizon 2020“ hat Alexander Föhlisch einen ERC Advanced Grant eingeworben. Der renommierte Physiker ist Professor am Institut für Physik und Astronomie der Universität Potsdam und leitet am Helmholtz-Zentrum Berlin das Institut für Methoden und Instrumentierung der Forschung mit Synchrotronstrahlung. Mit dem ERC Advanced Grant erhält er für seine Arbeit an hochselektiven Nachweisverfahren mit Synchrotronlicht und Röntgenlasern insgesamt 2,5 Millionen Euro für fünf Jahre.
Der European Research Council (ERC) fördert mit den Advanced Grants unkonventionelle und wegbereitende Forschung und unterstützt herausragende Spitzenforscher. Derzeit führen Wissenschaftler der Universität Potsdam sechs weitere ERC Grants durch.
Das neue Forschungsprojekt trägt den Namen „Excited state Dynamics from Anti-Stokes and non-linear resonant inelastic X-ray scattering“ (EDAX). Alexander Föhlisch wird darin untersuchen, wie sich chemische Reaktionspfade und Phasenübergangsverhalten mit neuartigen röntgenspektroskopischen Verfahren sichtbar machen lassen. Sie dienen als Grundlage für eine effiziente Energiewandlung und zukünftige energieeffiziente Informationstechnologien.
Alexander Föhlisch studierte Physik an der Eberhard Karls Universität Tübingen und erhielt sein Diplom an der Universität Hamburg und den Master of Arts in Physics an der State University of New York at Stony Brook. Vor seiner Habilitation in Experimentalphysik an der Universität Hamburg promovierte er an der Universität Uppsala in Schweden, wo er an der Advanced Light Source des Lawrence Berkeley National Laboratory forschte. Als gemeinsam berufener Professor der Universität Potsdam und des Helmholtz-Zentrums Berlin bestimmt er die elektronische Struktur und ultraschnelle Dynamik atomarer Einheiten mit innovativen Röntgenmethoden. Grundlegende Eigenschaften von Materialien – wie Moleküldynamiken an Grenzflächen, Schaltprozesse an Festkörpern oder chemische Bindungsverhältnisse aktiver Zentren – können so bestimmt werden.
- Batterieforschung: Alterungsprozesse operando sichtbar gemachtLithium-Knopfzellen mit Elektroden aus Nickel-Mangan-Kobalt-Oxiden (NMC) sind sehr leistungsfähig. Doch mit der Zeit lässt die Kapazität leider nach. Nun konnte ein Team erstmals mit einem zerstörungsfreien Verfahren beobachten, wie sich die Elementzusammensetzung der einzelnen Schichten in einer Knopfzelle während der Ladezyklen verändert. An der Studie, die nun im Fachjournal Small erschienen ist, waren Teams der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Universität Münster sowie Forschende der Forschungsgruppe SyncLab des HZB und des Applikationslabors BLiX der Technischen Universität Berlin beteiligt. Ein Teil der Messungen fand mit einem Instrument im BLiX-Labor statt, ein weiterer Teil an der Synchrotronquelle BESSY II.
- Neues Instrument bei BESSY II: Die OÆSE-Endstation in EMILAn BESSY II steht nun ein neues Instrument zur Untersuchung von Katalysatormaterialien, Batterieelektroden und anderen Energiesystemen zur Verfügung: die Operando Absorption and Emission Spectroscopy on EMIL (OÆSE) Endstation im Energy Materials In-situ Laboratory Berlin (EMIL). Ein Team um Raul Garcia-Diez und Marcus Bär hat die Leistungsfähigkeit des Instruments an elektrochemisch abgeschiedenem Kupfer demonstriert.
- Grüner Wasserstoff: Käfigstruktur verwandelt sich in effizienten KatalysatorClathrate zeichnen sich durch eine komplexe Käfigstruktur aus, die auch Platz für Gast-Ionen bietet. Nun hat ein Team erstmals untersucht, wie gut sich Clathrate als Katalysatoren für die elektrolytische Wasserstoffproduktion eignen. Das Ergebnis: Effizienz und Robustheit sind sogar besser als bei den aktuell genutzten Nickel-basierten Katalysatoren. Dafür fanden sie auch eine Begründung. Messungen an BESSY II zeigten, dass sich die Proben während der katalytischen Reaktion strukturell verändern: Aus der dreidimensionalen Käfigstruktur bilden sich ultradünne Nanoblätter, die maximalen Kontakt zu aktiven Katalysezentren ermöglichen. Die Studie ist in „Angewandte Chemie“ publiziert.