{"id":107105,"date":"2025-05-23T02:14:00","date_gmt":"2025-05-23T00:14:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=107105"},"modified":"2025-05-22T17:15:23","modified_gmt":"2025-05-22T15:15:23","slug":"weltrekord-fuer-lithiumionen-leiter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/weltrekord-fuer-lithiumionen-leiter\/","title":{"rendered":"Weltrekord f\u00fcr Lithiumionen-Leiter"},"content":{"rendered":"\n

TUM-Forschende entwickeln neues Material f\u00fcr Festk\u00f6rperbatterien. Festk\u00f6rperbatterien gelten als wichtige Zukunftstechnologie: Sie k\u00f6nnen mehr Energie speichern und bestehen nicht aus feuergef\u00e4hrlichen Materialien wie die derzeit \u00fcblichen Lithium-Batterien. <\/p>\n\n\n\n

Forschende der TUM und der TUMint.Energy Research GmbH haben nun einen wichtigen Schritt bei der Verbesserung von Festk\u00f6rperbatterien gemacht. Sie entwickelten ein neues Material aus Lithium, Antimon und Scandium, das Lithiumionen \u00fcber 30% schneller leitet als alle bisher bekannten Stoffe.<\/p>\n\n\n\n

Das Team um Prof. Thomas F. F\u00e4ssler vom Lehrstuhl f\u00fcr Anorganische Chemie mit Schwerpunkt Neue Materialien ersetzte einen Teil des Lithiums in der Verbindung Lithium-Antimonid durch das Metall Scandium. Dadurch entstehen gezielt L\u00fccken, sogenannte Leerstellen, im Kristallgitter des Leitermaterials. Diese L\u00fccken helfen den Lithiumionen, sich leichter und schneller zu bewegen und erm\u00f6glichten den neuen Weltrekord.

Da der Wert so deutlich \u00fcber denen der bekannten Materialien liegt, haben sie sich den Lehrstuhl f\u00fcr Technische Elektrochemie um Prof. Hubert Gasteiger an der TUM gewandt, um das Ergebnis abzusichern. Koautor Tobias Kutsch, der die weiteren Tests durchf\u00fchrte bemerkte: \u201eWeil das Material auch Strom leitet, war das eine besondere Herausforderung und wir mussten unsere Messmethoden daf\u00fcr anpassen.\u201c

F\u00e4ssler sieht gro\u00dfe Potentiale f\u00fcr das neue Material: \u201eUnser Ergebnis stellt derzeit einen wesentlichen Fortschritt in der Grundlagenforschung dar. Mit dem Einbau von kleinen Mengen Scandium sind wir auf ein neues Prinzip gesto\u00dfen, das sich als richtungsweisend f\u00fcr andere Elementkombinationen erweisen k\u00f6nnte. F\u00fcr eine Anwendung in einer Batteriezelle sind noch viele Tests notwendig. Wir sind zuversichtlich, weil Materialien, die sowohl Ionen als auch Elektronen leiten k\u00f6nnen, sich besonders gut als Zusatz in Elektroden eignen. Da sich daraus vielversprechende praktische Anwendungen ergeben k\u00f6nnen, haben wir unsere Entwicklung auch bereits zum Patent angemeldet.\u201c Neben der h\u00f6heren Geschwindigkeit bietet das Material auch thermische Stabilit\u00e4t und ist mit bew\u00e4hrten chemischen Verfahren einfach herzustellen.

Die Forschenden haben mit ihrer Arbeit sogar eine v\u00f6llig neue Substanzklasse entdeckt, wie Erstautorin Jingwen Jiang, Forscherin an der TUMint.Energy Research GmbH<\/a>, hervorhebt: \u201eUnsere Kombination besteht aus Lithium-Antimon und kann einfach auch auf Lithium-Phosphor \u00fcbertragen werden. W\u00e4hrend der bisherige Rekordhalter auf Lithium-Schwefel basierte und zur Optimierung f\u00fcnf weitere Elemente ben\u00f6tigt, wird bei uns lediglich Scandium als weitere Komponente gebraucht. Wir gehen davon aus, dass unsere Entdeckung \u00fcber dieses Beispiel hinaus Bedeutung f\u00fcr die Erh\u00f6hung der Leitf\u00e4higkeit bei anderen Substanzen haben kann.\u201c<\/p>\n\n\n\n