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Carbon nanotube structures as innovative electrode materials for more efficient energy storage devices

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Kohlenstoffnanotechnologie für den Energiesektor

Eine zuverlässige Energieversorgung auf nachhaltige und kosteneffektive Weise sicherzustellen, ist eine der wichtigsten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Verbesserte Kondensator- und Akkumulatortechnologie, die auf Kohlenstoffnanoröhren beruht, wird einen bedeutenden Beitrag zum Erreichen dieses Ziels leisten.

Energie

Um von den schwindenden fossilen Energieträgern unabhängig zu werden und den steigenden Emissionen entgegenzuwirken, findet weltweit ein Wechsel weg von fossilen Brennstoffen hin zu alternativen Energien statt. Eine effiziente Gewinnung, Speicherung und steuerbare Freisetzung von Energie ist für nachhaltigere Energiesysteme erforderlich. Vollelektrische Fahrzeuge werden auf dem Markt immer präsenter, und viele Technologien stehen kurz vor der Kommerzialisierung. In Anbetracht des Volumens des weltweiten Straßenverkehrs versprechen diese Technologien, sich drastisch auf die globale Energielandschaft auszuwirken. Eine ertragreiche Zusammenarbeit zwischen Israel und den USA führte zu bedeutenden Verbesserungen bei Geräten zur Energiespeicherung und -umwandlung für diese und weitere Sektoren. Im Kontext des EU-finanzierten Projekts NANOTUBE ENERGY machten Forscher von Kohlenstoffnanotechnologie Gebrauch. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf die Erhöhung der Leistung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren für Elektrofahrzeuge, Superkondensatoren für Anwendungen mit sehr hoher Dichte sowie Bleiakkumulatoren für verbesserte Lastregulierung. Die auf Kohlenstoffnanoröhren basierenden Elektroden steigerten die Leistung der Superkondensatoren sowie der Bleiakkumulatoren, wirkten sich auf die Leistung der Lithium-Ionen-Akkumulatoren jedoch nur unwesentlich aus. Die umfassende Entwicklungsarbeit an den Materialen, Geometrien und Herstellungsverfahren für diese Elektroden war von besonderer Bedeutung. Die Ergebnisse wurden in 15 von Experten geprüften Artikeln veröffentlicht und verbesserten die Position der am Projekt beteiligten Forscher und Laboratorien. Die Technologie setzte neue Maßstäbe für die Energieumwandlung und -speicherung und leistet somit einen bedeutenden Beitrag zur Aufnahme nachhaltiger Alternativen.

Schlüsselbegriffe

Kohlenstoffnanotechnologie, Energie, Akkumulatortechnologie, Kohlenstoffnanoröhren, Elektrofahrzeuge, Lithium-Ionen, Superkondensatoren, Blei, Lastregulierung, Energieumwandlung

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