Kohlenstoff-Aerogele für den Einsatz in Batterien

Kohlenstoff-Aerogele sind hoch poröse Materialien, die viele Anwendungsmöglichkeiten bieten. Mit einem neuen Verfahren können Physiker Partikelgröße und Porenstruktur maßschneidern. Die aus diesem Material gefertigten Elektroden haben eine bis zu zehnmal höhere Leitfähigkeit als Ruß-Binder-Elektroden. Die verschiedenen Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an die porösen Materialien. Besonders wichtig sind die Dichte, die elastischen Eigenschaften, die elektrische und thermische Leitfähigkeit, die Porengrößen und die Oberfläche pro Volumeneinheit. Bei dem neuen Verfahren lösen die Wissenschaftler dazu geeignete Kohlenwasserstoffe in Wasser. Durch die Zugabe eines Katalysators verbinden sich die Moleküle zunächst zu winzigen Kügelchen, die sich dann wiederum zu perlenkettenartigen Strukturen zusammenlagern. Auf diese Weise entsteht ein Gel, das anschließend durch Trocknung in einen hoch porösen Feststoff ? das Aerogel ? umgewandelt wird.
Außer für Elektroden in Batterien und Brennstoffzellen eignen sich Kohlenstoff-Aerogele auch sehr gut als Wärmedämmstoffe, denn sie besitzen eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Wegen ihrer schwarzen Farbe können sie auch sehr effizient elektromagnetische Strahlung aller Wellenlängen absorbieren.

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