HZB-Highlights 2022 erschienen
© HZB/M.Setzpfand
Die Highlights 2022 berichten über eine Auswahl der wichtigsten Forschungserfolge und Ereignisse am HZB.
In diesem Jahr hat der Cyber-Angriff die Zusammenstellung der Highlights deutlich erschwert. Doch nun ist es geschafft: Die Highlights 2022 sind fertig!
Ein Schwerpunkt im diesjährigen Bericht ist das Thema Energie, zu dem das HZB erfolgreiche Forschungsbeiträge und Technologietransfer-Aktivitäten liefert. So hatten HZB-Teams in 2022 Tandemsolarzellen mit Rekordeffizienzen entwickelt, und auch in der Forschung an Batterien und „grünem“ Wasserstoff gab es deutliche Fortschritte. Zudem baute das HZB seine Kooperationen mit Industriepartnern weiter aus, insbesondere mit innovativen Unternehmen aus der europäischen Solarbranche. Ausgewählte Forschungsergebnisse aus den Bereichen Information und Materie geben einen Einblick in die Vielfalt der Forschung am HZB und an unserer Röntgenquelle BESSY II. Mit Zahlen, Fakten, Personalia, einem kurzen Bericht zur Charta der Vielfalt sowie einem Rückblick auf besondere Ereignisse wie den Besuch des schwedischen Königs endet der Bericht.
- 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.