Uppsala Berlin Joint Laboratory „Unser Willen zur Kooperation ist unsere Stärke“
Großes politisches Interesse für das neue Uppsala Berlin Joint Laboratory (UBjL): Der Botschafter Schwedens in Deutschland, Dr. Lars Danielsson, kam am 4. November persönlich zur Einweihung des Gemeinschaftsprojekts an das HZB, wo das UBjL etabliert wird.
„Derzeit werden viele Weltregionen als dynamischer als Europa angesehen“, so Dr. Danielsson bei seiner Eröffnungsansprache: „Aber wir haben große Stärken – nämlich unsere Fähigkeit und unseren Willen zur Kooperation.“ Diese Stärken seien am UBjL sehr gut sichtbar, so der Botschafter weiter: „Solche exzellenten gemeinsamen Forschungsprojekte führen zu Ergebnissen, die der Gesellschaft, unseren Kindern und Enkelkindern großen Nutzen bringen.“ Anschließend gab Dr. Danielsson das symbolische Startsignal für zwei Experimentierplätze, die von der zum UBjL gehörenden schwedisch-deutschen Arbeitsgruppe zukünftig betreut werden.
Das „Uppsala Berlin Joint Laboratory“ wird von Professor Nils Mårtensson, Universität Uppsala, und Professor Alexander Föhlisch, Leiter des HZB-Instituts „Methoden und Instrumentierung der Forschung mit Synchrotronstrahlung“ geleitet. „Wir freuen uns sehr, dass Professor Mårtensson Ressourcen aus seinem ERC Advanced Grant in das UBjL investiert“, sagte bei der Eröffnung Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla, wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB. Mit diesen Mitteln, die vom HZB kofinanziert werden, konnten weltweit einzigartige Untersuchungsmethoden für funktionale Materialien etabliert werden.
Sie basieren auf winkelaufgelöster Flugzeit- Elektronen-Spektroskopie (ARTOF) und MHz-Pulsextraktion an BESSY II. Die ARTOF-Instrumente wurden in Schweden von der Universität Uppsala und dem Unternehmen Scienta-Omicron in enger Zusammenarbeit mit dem HZB entwickelt. „Weltweit liefert die Synchrotronquelle BESSY II Pulse mit der am besten geeigneten Zeitstruktur, um die Instrumente optimal zu nutzen“, so Professor Svante Svensson, der Teil des UBjL-Teams an BESSY II in Berlin ist. Am UBjL können die Forscher den Zustand funktionaler Materialien bei geringstmöglicher Röntgen-Dosis untersuchen. Weitere Methoden erlauben die detaillierte Erfassung der elektronischen Struktur von Materialien.
- 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.