10. Juli 2017

Kohlenstofffasern: Energiespeicher der Zukunft?

Die TU Dresden und die Sächsische Aufbaubank (SAB) wählten aus mehr als 40 Anträgen „e-Cabon“ (ESF-SAB 100310387) aus. „e-Carbon“ umfasst den Aufbau einer interdisziplinären Nachwuchsforschergruppe aus Chemikern, Textilern und Kunststofftechnikern, die in den nächsten drei Jahren multifunktionale Kohlenstofffasern für die Speicherung hoher Energiedichten erforschen.

Die Wissenschaftler vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM), vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) sowie von der Professur für Anorganische Chemie I (AC1) der TU Dresden liefern in diesem Forschungsprojekt „die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, so Professor Chokri Cherif, Koordinator der Gruppe und Direktor des ITM. Dabei geht es darum, neue Maßstäbe in der Entwicklung von Kohlenstofffasern zu setzen, deren „Impulse weltweit ausstrahlen“. Ausgründungen und unternehmerische Verantwortung in einer Hochtechnologiebranche übernehmen, zählen als weitere Ziele ebenso dazu.

Doch was werden solche multifunktionalen Energiespeicher aus Kohlenstoff können? Bei neuen Kohlenstofffasern lassen sich verschiedene Funktionen innerhalb ihrer Struktur zielgenau regulieren. Sie bieten mit ihrer großen, bisher nicht zugänglich inneren Oberfläche ein Potenzial für Energiespeichersysteme. Das wird maßgeblich durch ein skalenübergreifendes interkonnektierendes Porensystem bestimmt. Der Vorteil dabei: Die mechanischen Eigenschaften der konventionellen Kohlenstofffasern werden nicht beeinträchtigt, sodass die Fasern weiterhin als Aktivmaterial oder Stromableiter fungieren. Somit können Materialeigenschaften der neuen Kohlenstofffasern präzise eingestellt werden – eine Voraussetzung für neue Batteriekonzepte und die Entwicklung neuartiger Elektromobilitätssysteme. „Die Integration von elektrischen Speicherelementen in Bauteile wird neue Märkte für Kohlenstoffmaterialien eröffnen. Sie bildet einen wichtigen Schritt für die Etablierung dezentraler Energiespeichersysteme“, betont Professor Stefan Kaskel nochmals explizit.

Lesen Sie mehr zu den Aufgaben der Nachwuchsforschergruppe und den Entwicklungen bei Kohlestofffasern für Hochleistungsenergiespeichersysteme auf den Seiten des ITM.

 

 

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