Energiereiche Festkörperbatterie: Hohe Energiedichte mit Lithium-Anode und Hybridelektrolyt

Physik-News vom 26.02.2019


Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Universität Münster haben eine neue Festkörperbatterie vorgestellt, die über eine Anode aus reinem Lithium verfügt. Lithium gilt als ideales Elektrodenmaterial, mit dem sich die höchsten Energiedichten erreichen lassen. Das Metall ist sehr reaktiv, was einer Verwendung als Anode bisher entgegenstand. Möglich wurde der Einsatz jetzt durch zwei zusätzliche Lagen aus einem neuartigen Polymer. Diese schützen den keramischen Elektrolyten der Batterie und verhindern, dass sich das Metall auf zerstörerische Weise ablagert. In Labortests funktionierte das so gut, dass die Zellen über Hunderte Ladezyklen kaum an Kapazität verloren.

Feststoffbatterien gelten als großes Versprechen für die Zukunft. Die Technologie könnte der Elektromobilität, aber auch Nischenanwendungen in der Medizin- und Raumfahrttechnik zu neuen Durchbrüchen verhelfen. Festkörperakkus enthalten keine Flüssigkeiten, die auslaufen oder in Brand geraten können. Aus dem Grund gelten sie als deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als aktuelle Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyt. Gleichzeitig besitzen Festkörperbatterien das Potenzial, mehr Energie auf demselben Raum bei geringerem Gewicht zu speichern.


Noch im Laborstadium: Komponenten der Lithium-Festkörperbatterie mit Hybridelektrolyt

Publikation:


S. Yu, S. Schmohl, Z. Liu, M. Hoffmeyer, N. Schön, F. Hausen, H. Tempel, H. Kungl, Hans–D. Wiemhöfer and Rüdiger–A. Eichel
Insights into a layered hybrid solid electrolyte and its application in long lifespan high-voltage all-solid-state lithium batteries
J. Mater. Chem. A, 2019, Advance Article

DOI: 10.1039/C8TA11259B



„Ziel war es, unser Konzept für eine Festkörperbatterie so zu erweitern, dass der stabile Betrieb mit einer Lithium-Anode möglich wird, und das haben wir geschafft“, erklärt Dr. Hermann Tempel vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-9). Lithium als Anode gilt als Material der Wahl, wenn es darum geht, möglichst hohe Energiedichten zu erzielen. Denn das leichteste Metall ist gleichzeitig auch das elektronegativste aller chemischen Elemente.


Aufbau Festkörperbatterie mit Hybridelektrolyt

Die neue Festkörperbatterie kommt bezogen auf beide Elektroden auf eine Energiedichte von 460 Wh/kg. Im Vergleich mit aktuellen Lithium-Ionen-Batterien ist das ein sehr guter Wert. Hinzu kommen weitere Vorteile, die die Bauweise mit sich bringt. So sind Festkörperbatterien deutlich weniger temperaturempfindlich als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien mit Flüssigelektrolyt. Daher benötigen sie keine Vorrichtungen für das Temperaturmanagement, wie sie bislang in Elektroautos verbaut werden, was zusätzlich Gewicht einsparen dürfte.

Möglich wurde die Verwendung einer Anode aus reinem Lithium durch den Einbau einer Polymerfolie zwischen Anode und Elektrolyt. Reines Lithium neigt dazu, beim Laden unkontrollierte Auswüchse auszubilden. Diese sogenannten Dendriten können die Zelle kurzschließen oder sie mechanisch zerstören. In der Anode heutiger Lithium-Ionen-Akkus werden Lithium-Atome daher in einem Speichermedium, meist Graphit, eingelagert. Das Gewicht der Elektrode und der gesamten Batterie erhöht sich dadurch um ein Vielfaches.

„Das Polymer funktioniert wie eine Schutzschicht, die die Verwendung einer Lithium-Anode überhaupt erst möglich macht“, erklärt Hermann Tempel. „Sie verhindert, dass der keramische Elektrolyt in direkten Kontakt mit dem metallischen Lithium an der Anode kommt. So werden schädliche Prozesse wie die Dendritenbildung und chemische Veränderungen des keramischen Elektrolyten unterbunden, die die Funktion der Batterie beeinträchtigen.“ Erste Tests im Labor verliefen bereits sehr erfolgreich. Über 500 Lade- und Entladezyklen hinweg ließen sich kaum Performanceeinbußen feststellen.

„Das Besondere an der Zelle ist, dass sie trotz der moderat leitenden Polymere funktioniert; in mancher Hinsicht sogar besser als ohne“, konstatiert Professor Hans-Dieter Wiemhöfer vom Helmholtz-Institut Münster (HI MS), der das spezielle Polymer, das zu der Klasse der Polyphosphazene zählt, entwickelt hat. Er koordiniert das BMBF-Verbundprojekt MEET-HiEnD II, aus dem die neue Batterie hervorgegangen ist.

Die Polymerschicht bei der Herstellung wird flüssig aufgetragen und dringt tief in den porösen keramischen Elektrolyten ein. Das verbessert den Kontakt zwischen dem festen Elektrolyt und der festen Elektrode, bei Festkörperakkus ein häufiges Problem. So wird kein stabiles und entsprechend schweres Gehäuse benötigt, das die verschiedenen Komponenten mechanisch zusammenpresst und dadurch für eine gute Verbindung sorgt. Das spart ebenfalls Gewicht und trägt dazu bei, die Energiedichte zu erhöhen.

Doppelte Energiedichte bei längerer Ladezeit

Als zusätzliche Barriere zwischen den einzelnen Komponenten wirken sich die Polymerschichten jedoch auch nachteilig auf die Performance der Batterie aus, insbesondere auf den Stromfluss. Im letzten Jahr hatten Jülicher Wissenschaftler eine gut funktionierende, schnellladefähige Festkörperbatterie vorgestellt, die innerhalb einer halben Stunde ge- und entladen werden kann. Mittels Lithium-Anode und Hybridelektrolyt ist es ihnen nun zwar gelungen, die theoretische Energiedichte zu verdoppeln. Die Ladezeit verlängerte sich dadurch jedoch auf zwei Stunden. Für Festkörperbatterien ist das immer noch ein guter Wert.

Auch andere Aspekte zeigen: Die Batterie ist noch in einem frühen Entwicklungsstadium und nur begrenzt reif für die Praxis. So muss die Zelle im Betrieb momentan auf einer Mindesttemperatur von 50 Grad Celsius gehalten werden, damit der hybride Elektrolyt für Ladungsträger durchlässig bleibt. „Für niedrigpreisige Anwendungen ist das Herstellungsverfahren bis jetzt auch noch zu aufwendig. Die funktionierende Zelle zeigt aber, dass es der Hybridelektrolyt ermöglicht, typische Probleme an den Grenzflächen von Festkörperbatterien zu umgehen“, erklärt Professor Rüdiger-A. Eichel, Institutsleiter am Forschungszentrum Jülich (IEK-9). Für Nischenanwendungen, bei denen Kosten eine nicht so große Rolle spielen, ist die inhärent sichere Batterie mit der hohen Energiedichte möglicherweise jetzt schon interessant. „Aber auch für kostenkritische Anwendungen wie die Elektromobilität birgt der Ansatz großes Potenzial.“


Die News der letzten 14 Tage 11 Meldungen

28.11.2022
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Wie man Materialien durchschießt, ohne etwas kaputt zu machen
Wenn man geladene Teilchen durch ultradünne Materialschichten schießt, entstehen manchmal spektakuläre Mikro-Explosionen, manchmal bleibt das Material fast unversehrt.
25.11.2022
Sonnensysteme | Astrophysik
Im dynamischen Netz der Sonnenkorona
In der mittleren Korona der Sonne entdeckt ein Forscherteam netzartige, dynamische Plasmastrukturen – und einen wichtigen Hinweis auf den Antrieb des Sonnenwindes.
25.11.2022
Exoplaneten | Astrophysik
Rätselraten um einen jungen Exo-Gasriesen
Eine Foschergruppe hat einen Super-Jupiter um den sonnenähnlichen Stern HD 114082 entdeckt, der mit einem Alter von 15 Millionen Jahren der jüngste Exoplanet seiner Art ist.
24.11.2022
Teilchenphysik | Festkörperphysik | Quantenphysik
Spin-Korrelation zwischen gepaarten Elektronen nachgewiesen
Physiker haben erstmals experimentell belegt, dass es eine negative Korrelation gibt zwischen den beiden Spins eines verschränkten Elektronenpaares aus einem Supraleiter.
23.11.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik
Lichtstrahlen beim Erlöschen zusehen
Ein Forschungsteam konnte erstmals messen, wie das Licht eines Leuchtzentrums in einem Nanodraht nach dessen Anregung durch einen Röntgenpuls abklingt.
22.11.2022
Exoplaneten | Teleskope
Weltraumteleskop JWST: Neues von den Atmospären von Exoplaneten
Beobachtungen des Exoplaneten WASP-39b mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) haben eine Fülle von Informationen über die Atmosphäre des Planeten geliefert.
21.11.2022
Galaxien | Schwarze Löcher | Teleskope
Schärfster Blick in den Kern eines Quasars
Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern präsentiert neue Beobachtungen des ersten jemals identifizierten Quasars.
22.11.2022
Festkörperphysik | Physikdidaktik
Chemielehrbücher: Es gibt keine Kohlensäure - Falsch!
Die Existenz von Kohlensäure war in der Wissenschaft lange umstritten: theoretisch existent, praktisch kaum nachweisbar, denn an der Erdoberfläche zerfällt die Verbindung.
21.11.2022
Quantenphysik
Ein Quant als Winkel
Die Feinstrukturkonstante ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt: In Wien fand man nun eine bemerkenswerte neue Art, sie zu messen – nämlich als Drehwinkel.
21.11.2022
Akustik | Quantenoptik
Akustische Quantentechnologie: Lichtquanten mit Höchstgeschwindigkeit sortiert
Einem deutsch-spanischen Forscherteam ist es gelungen einzelne Lichtquanten mit höchster Präzision zu kontrollieren.

06.08.2018
Festkörperphysik

Mit Elektronenstrahlstrukturierung zu höchstauflösenden OLED-Vollfarbdisplays
OLED-Mikrodisplays etablieren sich zunehmend für den Einsatz in künftigen Wearables und Datenbrillen.
02.02.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik

Kühlung von Materie aus Distanz
Forschende können zwei Quantensysteme über eine Distanz von einem Meter zu einem Regelkreis verbinden: In diesem Regelkreis wird das eine Quantensystem – eine vibrierende Membran – durch das andere Quantensystem – eine Wolke von Atomen – gekühlt.
09.04.2018
Festkörperphysik

Winzige Nanomaschine absolviert erfolgreich Probefahrt
Wissenschaftler der Universität Bonn und des Forschungszentrums caesar in Bonn haben mit Kollegen aus den USA aus Nanostrukturen eine winzige Maschine konstruiert, die sich auf einem Rad gezielt in eine bestimmte Richtung bewegen kann.
16.04.2018
Festkörperphysik

Echtzeit Schichtdickenmessung mit Terahertz
Terahertz ist eine Schlüsseltechnik für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung.
29.03.2018
Festkörperphysik

Die Grenzen der Haftung
Konstanzer Physiker können in Kollaboration mit italienischen Fachkollegen zeigen, dass die Haftreibung zwischen Oberflächen völlig verschwinden kann.
02.09.2019
Atomphysik | Festkörperphysik

Einzelne Atome als Katalysatoren
Indem man einzelne Metallatome auf passende Weise in eine Oberfläche einbaut, lässt sich ihr chemisches Verhalten anpassen.
19.01.2022
Festkörperphysik

Mit Physik mehr Bier im Glas
Ist Schaum in der Badewanne oder auf dem Bier durchaus gewünscht, ist die Vermeidung von Schaum – beispielsweise in industriellen Prozessen – ein viel diskutiertes Thema.
24.07.2018
Festkörperphysik | Quantenphysik

Neuartiger Quantenzustand in Halbleitern
Wissenschaftlerteam der Universitäten Konstanz, Paderborn und der ETH Zürich veröffentlicht in „Nature Communications“.
02.07.2018
Festkörperphysik

Saubere Abgase dank Schwamm-Struktur
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI in Villigen haben einen neuen Katalysator für die Reinigung von Abgasen aus Erdgasmotoren entwickelt.
26.06.2019
Festkörperphysik

Hülle macht Nanodrähte vielseitiger
Nanodrähte können LEDs farbenreicher, Solarzellen effizienter oder Rechner schneller machen.
22.06.2021
Festkörperphysik | Teilchenphysik

Exotische Supraleiter: Das Geheimnis, das keines ist
Wie reproduzierbar sind Messungen in der Festkörperphysik?
09.05.2022
Festkörperphysik | Optik

Eine neue Methode zur Erforschung der Nanowelt
Wissenschaftler präsentieren einen großen Fortschritt bei der Charakterisierung von Nanopartikeln.
04.10.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik

Mikroskopisch kleine Kraken aus dem 3D-Drucker
Mikroskopisch kleine Kraken aus dem 3D-Drucker: Neu entwickelte intelligente Polymere verfügen über „lebensechte“ Eigenschaften.
02.05.2019
Thermodynamik | Festkörperphysik

Beton beim Explodieren beobachtet
Auch wenn Beton nicht brennbar ist, kann es bei Tunnelbränden gefährlich werden: Hochleistungsbeton kann bei hohen Temperaturen explodieren.
17.04.2018
Festkörperphysik | Plasmaphysik | Teilchenphysik

Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden
Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen.
24.11.2022
Teilchenphysik | Festkörperphysik | Quantenphysik

Spin-Korrelation zwischen gepaarten Elektronen nachgewiesen
Physiker haben erstmals experimentell belegt, dass es eine negative Korrelation gibt zwischen den beiden Spins eines verschränkten Elektronenpaares aus einem Supraleiter.
03.12.2018
Festkörperphysik | Teilchenphysik

Die Kraft des Vakuums
Wissenschaftler der Theorie-Abteilung des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) am Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg haben mit theoretischen Berechnungen und Computersimulationen gezeigt, dass in atomar dünnen Schichten eines Supraleiters durch virtuelle Photonen die Kraft zwischen Elektronen und Gitterverzerrungen kontrollieren lässt.
04.06.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Neues Material mit magnetischem Formgedächtnis
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Zürich haben ein neues Material entwickelt, dessen Formgedächtnis durch Magnetismus aktiviert wird.
18.11.2022
Thermodynamik | Festkörperphysik

Bläschenbildung: Siedeprozess deutlich genauer als bisher beschrieben
Siedet eine Flüssigkeit in einem Gefäß, bilden sich am Boden winzige Dampfbläschen, die aufsteigen und Wärme mit sich nehmen.
20.11.2019
Atomphysik | Festkörperphysik

Kleine Teilchen, große Wirkung: Wie Nanoteilchen aus Graphen die Auflösung von Mikroskopen verbessern
Konventionelle Lichtmikroskope können Strukturen nicht mehr abbilden, wenn diese einen Abstand haben, der kleiner als etwa die Lichtwellenlänge ist.
24.05.2018
Festkörperphysik

Vom Stroh zum Energieträger: Eintopf-Rezept für Wasserstoffgewinnung
„Abfall wird zu Energie“ titelte das renommierte Fachblatt nature catalysis in seiner Mai-Ausgabe: „Waste turned into energy“.
15.02.2021
Festkörperphysik | Teilchenphysik

Dualer Charakter von Exzitonen im ultraschnellen Regime: atomartig oder festkörperartig?
Exzitonen sind Quasiteilchen, die Energie durch feste Stoffe transportieren können.
03.04.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Ein Drittel des Sonnenlichts in Strom wandeln – 33,3 Prozent Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit der Firma EVG eine neue Mehrfachsolarzelle auf Silicium entwickelt, mit der genau ein Drittel der im Sonnenlicht enthaltenen Energie in elektrische Energie gewandelt werden kann.
05.10.2021
Festkörperphysik | Quantenphysik

Neue Art von Magnetismus in Kult-Material entdeckt
Ein internationales Wissenschaftsteam macht eine wegweisende Entdeckung in Strontiumruthenat.
17.09.2019
Festkörperphysik | Biophysik

Happy hour für die zeitaufgelöste Kristallographie
Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), der Universität Hamburg und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL) hat eine neue Methode entwickelt, um Biomoleküle bei der Arbeit zu beobachten.
23.07.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Studie zu Werkstoffprüfung: Schäden in nichtmagnetischem Stahl mit Magnetismus aufspüren
Verschleiß, Korrosion, Materialermüdung – diese Abnutzungserscheinungen sind den meisten Werkstoffen gemein.
04.11.2020
Festkörperphysik | Teilchenphysik

Neue Einblicke in die Entstehung und den Zerfall atomarer Cluster
Atomare Cluster sind Ansammlungen von wenigen Atomen des gleichen Elementes oder auch von Atomen weniger unterschiedlicher Elemente. Unter welchen Bedingungen bilden sich atomare Cluster?
26.02.2019
Thermodynamik | Festkörperphysik

Energiereiche Festkörperbatterie: Hohe Energiedichte mit Lithium-Anode und Hybridelektrolyt
Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Universität Münster haben eine neue Festkörperbatterie vorgestellt, die über eine Anode aus reinem Lithium verfügt.
23.08.2019
Festkörperphysik | Quantenphysik

Licht-Materie-Wechselwirkung ohne Störeinflüsse
Bestimmte Halbleiterstrukturen, Quantenpunkte genannt, könnten die Basis für eine Quantenkommunikation darstellen.
08.06.2020
Festkörperphysik

Erste globale Karte der Felsstürze auf dem Mond
136610 Gesteinsabgänge zeigt die erste globale Karte von Felsstürzen auf dem Mond – und dass selbst die ältesten Landschaften dort noch immer im Wandel sind.
20.08.2018
Festkörperphysik

Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie
Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden.
22.04.2020
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Quantenphysik

Studie zum Quantenphasen-Übergang im Josephson-Kontakt
Ein deutsch-französisches Forscherteam hat den Stromfluss von Cooper-Elektronenpaaren in Josephson-Kontakten untersucht.
08.11.2018
Festkörperphysik | Teilchenphysik

«Synchronisiertes» Licht
Wenn Fotoemitter miteinander kooperieren, dann strahlen sie gleichzeitig, ein Phänomen, das als Superfluoreszenz bekannt ist.
09.05.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Marcus-Regime in organischen Bauelementen: Ladungstransfer-Mechanismus an Kontakten aufgeklärt
Physiker des Exzellenzclusters Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Spanien, Belgien und Deutschland in einer Studie zeigen, wie sich Elektronen bei ihrer Injektion in organische Halbleiterfilme verhalten.
08.05.2019
Festkörperphysik | Quantenoptik

Experimenteller Meilenstein: Lichtbasierter Computerchip funktioniert ähnlich wie das Gehirn
Einem internationalen Forscherteam der Universitäten Münster, Oxford und Exeter ist die Entwicklung einer Hardware gelungen, die den Weg in Richtung hirnähnliche Computer ebnen könnte: Die Nanowissenschaftler haben einen Chip hergestellt, auf dem sich ein Netz aus künstlichen Neuronen und Synapsen erstreckt, das in der Lage ist, Informationen zu „lernen“ und auf Basis dessen zu rechnen.
12.03.2019
Atomphysik | Festkörperphysik

Chemischer Wasserstoffspeicher
Reversibles flüssigorganisches Wasserstoffspeichersystem aus einfachen organischen Chemikalien.
04.07.2019
Thermodynamik | Festkörperphysik

Abstimmung der Energieniveaus von organischen Halbleitern
Physiker des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und des Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Tübingen, Potsdam und Mainz zeigen, wie elektronische Energien in organischen Halbleiterfilmen durch elektrostatische Kräfte eingestellt werden können.
28.01.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Jülicher Forscher erhöhen Leerlaufspannung von Perowskit-Solarzellen
Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich ist es gelungen, die Leerlaufspannung von Perowskit-Solarzellen auf einen Rekordwert von 1,26 Volt zu erhöhen.
25.04.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Quantenphysik

Mit Diamanten den Eigenschaften zweidimensionaler Magnete auf der Spur
Physikern der Universität Basel ist es erstmals gelungen, die magnetischen Eigenschaften von atomar dünnen Van-der-Waals-Materialien auf der Nanometerskala zu messen.
08.08.2018
Festkörperphysik | Optik

Weltrekord: Schnellste 3D-Tomographien an BESSY II
Ein HZB-Team hat an der EDDI-Beamline an BESSY II einen raffinierten Präzisions-Drehtisch entwickelt und mit einer besonderen, schnellen Optik kombiniert.
16.07.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen
„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin.
21.04.2022
Festkörperphysik | Quantenphysik | Teilchenphysik

Das Rätsel ultrakurzer Solitonen-Moleküle
Stabile Pakete von Lichtwellen – sogenannte optische Solitonen – werden in Ultrakurzpuls-Lasern als eine Kette von Lichtblitzen ausgestrahlt.
27.04.2020
Festkörperphysik

Untersuchung der Entstehung von „metallischem Glas“ widerlegt jahrzehntealtes Paradigma der Glasforschung
Metallische Gläser sind Legierungen, die bei schnellem Abkühlen nicht kristallisieren.
26.09.2019
Festkörperphysik | Quantenoptik

(Laser)Photonen und Elektronen schalten die Silber-Silber-Wechselwirkung und Reaktivität
Forschern aus dem Transregio-Sonderforschungsbereich „Kooperative Effekte in homo- und heterometallischen Komplexen“ (SFB/TRR 88 „3MET“) gelang es, eine neue Komplexverbindung aus Silber und Wasserstoff (Silberhydrid) herzustellen, die interessante optische Eigenschaften und Reaktivität gegenüber Sauerstoff aufweist.
14.04.2022
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Klassische Mechanik

Elektrisierte Wassertropfen
Etwas so einfaches wie die Bewegung von Wassertropfen auf Oberflächen sollte eigentlich verstanden sein – würde man mutmaßen.
04.10.2019
Festkörperphysik | Quantenoptik

Wie schnell Elektronenspins tanzen: Chemiker untersuchen Wechselwirkung von Metallverbindungen und Licht
Metallverbindungen zeigen ein faszinierendes Verhalten in ihrer Wechselwirkung mit Licht, was zum Beispiel in Leuchtdioden, Solarzellen, Quantencomputern und sogar in der Krebstherapie angewendet wird.
10.08.2020
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Teilchenphysik

Stark lichtabsorbierendes und regelbares Material entwickelt
Physiker der Universität Basel haben durch die Schichtung verschiedener zweidimensionaler Materialien eine neue Struktur geschaffen, die Licht einer wählbaren Wellenlänge fast vollständig absorbiert.
06.09.2022
Festkörperphysik | Klassische Mechanik

Schnellere Reibung – weniger Verschleiß
Ein scheinbar paradoxer Effekt: Reibung richtet normalerweise bei höheren Geschwindigkeiten mehr Schaden an, aber bei sehr hohen Geschwindigkeiten kehrt sich das um.
28.11.2019
Festkörperphysik

Der Nachbar schwingt mit
Arbeitsgruppe der Universität Konstanz gelingt direkte Kopplung zweier nahe beieinanderstehender Sensoren im Nanobereich.
24.08.2018
Festkörperphysik

Die saubersten Wassertropfen der Welt
Welche Effekte verursacht Wasser auf extrem sauberen Oberflächen?