Mit stickstoffdotiertem Graphen

Superkondensator macht Lithium-Ionen-Akku Konkurrenz

4. November 2022, 14:41 Uhr | Ralf Higgelke
CATRIN, Supercapacitors
Veronika Šedajová legt das Material für den Aufbau des Superkondensators in die große Zwischenkammer der Glove-Box ein.
© CATRIN

Um den Sprung zur Industrialisierung für ihren Superkondensator zu schaffen, hat ein Team des Czech Advanced Technology and Research Institute (CATRIN) eine Förderung von fast 2,5 Mio. Euro erhalten. Der Superkondensator soll eine Energiedichte von über 50 Wh/l erreichen.

In einigen Jahren könnte ein von tschechischen Forschenden entwickeltes Nanomaterial, das sich als sehr gut für Superkondensatoren eignet, in die Praxis umgesetzt werden. Dank eines europäischen Förderprogramms können die Wissenschaftler am Czech Advanced Technology and Research Institute (CATRIN) der Palacký-Universität in Olomouc (Olmütz) haben stickstoffdotiertes Graphen unter Laborbedingungen erprobt und beginnen nun damit, gemeinsam mit Kollegen der Bar-Ilan-Universität in Israel und dem italienischen Kondensatorhersteller Itelcond einen Prototyp zu realisieren. Das Projekt, das der Europäischen Innovationsrat (EIC) im Rahmen der Transition Challenges mit einem Budget von fast 2,5 Mio. Euro mitfinanziert, wurde nun gestartet.

»Unser Ziel ist ein Superkondensator, der im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien sicherer, umweltfreundlicher und kostengünstiger sein und vor allem hohe Kapazitäten und eine längere Lebensdauer aufweisen soll«, sagte der leitende Forscher Michal Otyepka. Ziel ist es, die Energiedichte von Superkondensatoren auf über 50 Wh/l zu erhöhen, was etwa doppelt so hoch ist wie bei den besten derzeit verfügbaren Komponenten. Zum Vergleich: Moderne Lithium-Ionen-Batterien haben 500 bis 700 Wh/l.

»Nach der Materialentwicklung und der Synthese im Labormaßstab haben wir nun einen Prototyp erstellt, der bereits ein letzter Schritt vor dem endgültigen Produkt ist«, ergänzt Otyepka. Das Material wird weiter optimiert, sodass es sich auch für die Pilotfertigung eignet.

Internationale Zusammenarbeit

Forscher der Bar-Ilan-Universität in Israel, die auf dem Gebiet der Energiespeichermaterialien führend ist, werden ebenfalls ihre Erfahrungen einbringen. »Wir wollen uns diesem hervorragenden Projektteam anschließen und an der Entwicklung eines Prototyps einzigartiger aktiver Materialien mitwirken. Wir konzentrieren uns dabei auf den Aufbau von Pouch-Zellen für Energiespeicher unter Verwendung von 2D-Materialien«, erklärte Malachi Noked stellvertretend für die israelischen Partner.

Bei diesem Projekt werden die Forschenden durch Mitarbeiter des italienischen Kondensatorherstellers Itelcond ergänzt. »Wir waren schon seit jeher als Referenzpartner von der ersten Idee bis zur Kommerzialisierung an vielen Projekten beteiligt«, betonte Luca Primavesi, der Direktor des Unternehmens. »Daher sind wir begeistert, an einem Projekt beteiligt zu sein, das Grundlagenforschung mit Industrialisierung verbindet und zur Vermarktung eines neuen Produkts führt. Wir werden diesem Projekt unser gesamtes Wissen zur Verfügung zu stellen, das wir in den mehr als 45 Jahren seit unserer Gründung erworben haben.«

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