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FORSCHUNGSBEREICH SCHLÜSSELTECHNOLOGIEN
Am KIT arbeiten Forscher an Eisen-Kohlenstoff-
Materialien, die von Kohlenstoff-Nanoröhren
durchzogen werden (links). Ziel der Forschung
sind leistungsfähigere Batterien. Fotos: KIT
mehr enerGie mit eisen und kohlenstoff
aus der Forschung des Karlsruher Instituts für Technologie Wie packt man mehr Energie
in Batterien? Bisher gebräuchliche Lithium-Ionen-Batterien speichern etwa 0,2 Kilowattstunden
pro Kilogramm, bei Benzin sind es etwa neun Kilowattstunden pro Kilogramm.
Forscher vom KIT-Institut für Nanotechnologie haben nun mit einem speziellen Syntheseverfahren
hochleistungsfähige Eisen-Kohlenstoff-Speichermaterialien entwickelt. Ziel ist es,
die Speicherdichte sogar auf das Fünffache zu steigern. Bei dem zum Patent eingereichten
Verfahren werden unterschiedliche Ausgangsmaterialien mit einem Lithiumsalz vermischt
und erhitzt. Dadurch bildet sich eine komplett neue Nanostruktur aus, die zusätzlich von
Kohlenstoffdrähten durchzogen ist. Das neue Material übertrifft bereits heute die Energiedichte
herkömmlicher Batteriematerialien um das Doppelte. Wissenschaftler entwickeln
und erforschen das Verfahren im neu gegründeten Helmholtz-Institut Ulm für Elektrochemische
Energiespeicherung (HIU) weiter. Das KIT ist Gründer und Träger der Forschungseinrichtung
in Kooperation mit der Universität Ulm.
Den vollständigen Artikel lesen Sie unter g www.helmholtz.de/gb11-batterie
aufzubauen und zu betreiben; in Jülich steht mit JUGENE
einer der schnellsten Rechner Europas. Eine besondere
Herausforderung ist es, die anschwellenden Datenströme,
die Beschleuniger und Satelliten liefern, sinnvoll zu
verarbeiten. Das Konzept des Grid-Computing, in dem
Computer zu Funktionsverbünden zusammengeschlossen
werden, ermöglicht es, noch größere Datenmengen zu
analysieren.
das Programm Grundlagen für
zukünftige informationstechnologien
Nach dem Moore’schen Gesetz werden Bauelemente auf
einem Chip weiter in rasantem Tempo schrumpfen. Doch
wie klein kann ein Bauelement werden, ohne seine physikalische
Funktion zu verlieren? Wenn man sich einer
charakteristischen Größe von fünf Nanometern nähert,
ist nach heutigem Wissen die physikalische Grenze für
die herkömmliche Elektronik erreicht. Jenseits dieser
Grenze müssen die Forscher ganz neue Phänomene nutzen
und neue Bauelement-Konzepte entwickeln. Die Forschung
in diesem Programm untersucht daher quantenelektronische,
magnetoelektronische, ferroelektrische,
redox-schaltende und molekulare Nanostrukturen. Auch
die Höchstfrequenzelektronik und die bioelektrische Signalverarbeitung
zählen zu diesem Programm. Die Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler führen Grundlagenforschung
zu Materialien und den darin ablaufenden
Prozessen durch, untersuchen die Informationsverarbeitung
in Logikbauelementen, die Speicherung von Informationen
in Random Access Memories und Massenspeichern
sowie die Übertragung von Informationen auf Chip- und
Systemebene und entwickeln neue Sensoren.
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