Ein neues nanoporöses Material verspricht, Batterien und Katalysatoren zu verbessern.

Das belgische Forschungszentrum Imec hat eine kostengünstige Technologie zur Herstellung eines nanoporösen Materials mit herausragenden Eigenschaften entwickelt. Das einzigartige Material mit seiner nanoskaligen Zellstruktur zeichnet sich durch eine extrem hohe Porosität und ein beispielloses Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aus. Stellen Sie sich eine kleine Dose Limonade vor, von der 75 % des Inhalts aus Hohlräumen bestehen, die eine Gesamtoberfläche haben, die der eines Fußballfeldes entspricht. Zudem ist die Produktion des Materials relativ einfach und kostengünstig, und als Grundlage können nahezu alle Metalle verwendet werden. Damit könnte das Anwendungsspektrum eines solchen nanoporösen Materials äußerst umfangreich sein.

Die Hauptanwendung des neuen Materials mit nanoporöser Struktur und großer innerer Oberfläche besteht in chemischen Reaktionen, die große Oberflächen zur Beschleunigung der Reaktionen erfordern. Ein Beispiel sind Lithium-Ionen-Batterien, bei denen eine Vergrößerung der Reaktionsfläche bei der Umwandlung von Lithium zu Lithium-Ionen zu einer Erhöhung der abgegebenen Leistung und Effizienz führt. Die metallische Natur des Nanomaterials ermöglicht es zudem, direkt Kontaktstellen für den Stromabgriff anzubringen. Darüber hinaus wird das poröse Material die Leistung von Brennstoffzellen und Systemen zur Wasserstoffgewinnung aus Wasser verbessern. Anstelle einer katalytischen Membran aus schaumstoffhaltigem Nickel mit einer Dicke von etwa einem Millimeter ist das neue Material beispielsweise 300 Mal dünner, bietet jedoch denselben Effekt wie Nickel. Grüner Energiebereich und Batterien könnten eine Chance auf signifikante Verbesserungen in Technologien und Lösungen erhalten.

Die Herstellung des neuen Materials ist, wie bereits erwähnt, eher unkompliziert. Zunächst wird eine Form aus Aluminiumfolie durch Anodisation erstellt. Anschließend beginnt der Galvanisierungsprozess mit präziser Dosierung von metallischem Aluminium (oder einem anderen Metall). Nachdem die Hohlräume in der Form gefüllt sind, wird diese aufgelöst, wodurch die räumliche, poröse Struktur aus Nanodrähten freigelegt wird. Der Streifen des nanoporösen Materials sieht aus wie Folie. Er ist flexibel und bricht nicht, im Gegensatz zu modernen nanoporösen Materialien, die auf andere Weise hergestellt werden. Wir warten auf die praktische Umsetzung. Das Bedürfnis nach diesen Batterien wächst stetig.

Quelle: 3dnews.ru