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Institut für Wasserstofftechnologie

Materialdesign

Nanokristallines Metallhydridpulver

Nanokristallines Metallhydridpulver. Foto:Hereon

Nanostrukturierte Materialien besitzen aufgrund ihrer extrem feinen Mikrostruktur außergewöhnliche funktionale Eigenschaften; außerdem ermöglichen sie Eigenschaftskombinationen, die sich z. B. für Anwendungen in der Verkehrs- und Energietechnik nutzen lassen. So zeichnen sich nanostrukturierte Leichtmetallhydride durch eine schnellere Reaktionskinetik aus, die diese Materialien für den Einsatz zur Wasserstoffspeicherung qualifiziert.


Die Abteilung gliedert sich in zwei Arbeitsgruppen:

  • Die Arbeitsgruppe "Wasserstoffspeichermaterialien" erforscht Materialien mit besonders hoher Speicherkapazität und schneller Reaktionskinetik bei vergleichsweise moderaten Arbeitstemperaturen und Drücken.
  • Die Arbeitsgruppe “Materialmodellierung” entwickelt Computer basierte Modelle für die Mikrostruktur, für Phasenumwandlung und für die thermophysikalischen Eigenschaften der Wasserstoffspeichermaterialien.
Handling of hydrogen storage material powders in glovebox under protected atmosphere

Wissenschaftlerin mit Metallhydriden für die Wasserstoffspeicherung. Foto: Hereon

Im Rahmen des Helmholtz-Programms "Funktionale Werkstoffsysteme" entwickeln und charakterisieren wir nanostrukturierte Materialien für die Wasserstoffspeicherung. Wir optimieren deren Eigenschaften mit folgenden Zielen:

  • Möglichst hohe Kapazität für kompakte und leichte Wasserstoffspeicher
  • Möglichst hohe Reaktionsgeschwindigkeit, bei anwendungsgerechten Arbeitstemperaturen für eine schnelle und Energie effiziente Be- und Entladung
  • Stabiles, Be- und Entladeverhalten für eine hohe Lebensdauer, entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen in mobilen und stationären Anwendungen

Ein besonderer Fokus liegt auf Leichtmetallhydriden und insbesondere auf Reaktiven Hydridkompositen, die sich durch eine – auch im Vergleich zu Druck- und Flüssigwasserstoffspeichern - besonders hohe aufs Gewicht bezogene Speicherdichte auszeichnen.

Erfahren Sie mehr zum Thema Wasserstoff als Energiespeicher im Film:

Mehr zu Wasserstoffspeichermaterialien erfahren Sie hier