Damit der Akku länger hält – Lithium-Ionen-Batterien besser verstehen
Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien liefern Energie für Handys, E-Bikes oder Elektroautos und dienen als Speicher für Wind- und Solarstrom. Schon seit längerem sind Chemiker auf der Suche nach Möglichkeiten, um die Leistung der Akkus zu vergrößern. Dabei experimentieren sie mit unterschiedlichen Elektroden-Materialien, unter anderem mit Silizium. Eine der größten Herausforderungen auf dem Weg zu leistungsfähigeren Lithium-Ionen-Akkus sind dabei hauchdünne Filme, die sich während des Betriebs auf den Elektroden bilden. Diese Beläge schützen die Elektroden und die Batterieflüssigkeit vor Zersetzung, verringern aber die Leistung der Akkus umso stärker, je dicker sie werden. Forscher von der Universität Oldenburg haben nun erstmals beobachtet, wie Silizium-Elektroden während des ersten Ladezyklus allmählich von einem solchen Film bedeckt werden.

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Quantenzustand in Diamanten gemessen
Universität Ulm

Die Quantentechnologie gilt als die Technologie der Zukunft. Die wesentlichen Bausteine für Quantengeräte sind dabei sogenannte „Qubits“ (Grundeinheiten der Quanteninformation), die viel mehr Informationen verarbeiten können als die klassischen Bits in den heutigen Computern. Wissenschaftler aus aller Welt sind auf der Suche nach dem besten Weg, Qubits herzustellen und sie gemäß den Quantengesetzen miteinander zu verbinden. Mithilfe von Kunstdiamanten gelang nun einem internationalen Forscherteam ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Hightech-Anwendung von Quantentechnologie: Erstmals konnten die Wissenschaftler den Quantenzustand eines einzelnen Qubits in Diamanten elektrisch messen.

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Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur
Karlsruher Institut für Technologie

Feiner, schneller und vielfältiger sollen sie sein: die additiven Prozesse und Technologien, die Anwendungen in den Bereichen Materialien und Lebenswissenschaften ermöglichen. Mit additiven Verfahren wie beispielsweise dem 3D-Druck lässt sich nahezu jede beliebige Struktur umsetzen – sogar im Nanobereich. Diese können, je nach verwendeter „Tinte“, die unterschiedlichsten Funktionen erfüllen: von hybriden optischen Chips bis zu Biogerüsten für Zellgewebe. Im gemeinsamen Exzellenzcluster „3D Matter Made to Order” wollen Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Heidelberg die dreidimensionale additive Fertigung auf die nächste Stufe heben: Ziel ist die Entwicklung neuer Technologien, die einen flexiblen, digitalen Druck ermöglichen, der Strukturen von der molekularen bis zur makroskopischen Ebene umsetzen kann.

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Bild: www.pixabay.com