Helmholtz Innovation Labs: Neues Förderinstrument der Helmholtz-Gemeinschaft
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erhält eine von sieben Projektförderungen und stärkt damit den Technologietransfer im Themenfeld Energiematerialien
Das HZB baut das Helmholtz Innovation Lab HySPRINT auf, um zusammen mit Unternehmenspartnern neue Materialkombinationen und Prozesse für Energieanwendungen zu entwickeln. Die Basis bilden Silizium und metallorganische Perowskit-Kristalle. Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert das Projekt über die nächsten fünf Jahre aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds mit 1,9 Millionen Euro, dazu kommen Eigenanteile des HZB sowie der Industriepartner.
Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert insgesamt sieben Helmholtz Innovation Labs, um den Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendung zu stärken. Sie stellt dafür in den kommenden fünf Jahren rund zwölf Millionen Euro zur Verfügung.
Der HZB-Antrag konnte sich unter 27 Konzepten durchsetzen. HySPRINT steht für „Hybrid Silicon Perovskite Research, Integration & Novel Technologies“. Im Mittelpunkt stehen hybride Materialien und Bauelemente auf Basis von Silizium und Perowskitkristallen, die für die Energiewandlung in der Photovoltaik aber auch für die solare Wasserstoffproduktion eingesetzt werden können. „Dabei wollen wir die Silizium Hybrid-Technologie, die Flüssigphasenkristallisation von Silizium, sowie die Nanoimprint Lithographie und die Prototyp-Realisierung mittels 3D-Mikrokontaktierungstechniken gemeinsam mit Industriepartnern weiter entwickeln und das Potenzial für die Produktion aufzeigen“, sagt Prof. Dr. Bernd Rech vom HZB-Institut für Siliziumphotovoltaik.
Das Innovation Lab wird als ein Core Lab des HZB aufgebaut und wird eng mit dem HZB-Institut PVcomB zusammenarbeiten. Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla, die wissenschaftliche Geschäftsführerin am HZB, betont:„HySPRINT wird sich als kreative Säule des Technologietransfers am HZB und in der Helmholtz-Gemeinschaft etablieren!“
- 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.