Münster. Das MEET Batterieforschungszentrum der Universität Münster baut seine Analysekapazitäten aus und erhält dafür Unterstützung in Millionenhöhe. Wie die Universität Münster mitteilt, sollen zwei neue Spezialgeräte chemische Prozesse in Batteriezellen deutlich genauer sichtbar machen und damit neue Erkenntnisse für Forschung, Produktion und Recycling ermöglichen.
Am Batterieforschungszentrum MEET der Universität Münster kommen künftig zwei zusätzliche Analysegeräte zum Einsatz, die nach Angaben der Hochschule neue Einblicke in das Innenleben von Batteriezellen erlauben. Dabei handelt es sich um ein induktiv gekoppeltes Plasma Flugzeit Massenspektrometer, kurz ICP TOF MS, sowie um ein Orbitrap Massenspektrometer, das zudem mit Flüssigchromatographie und einer MALDI Option ausgestattet ist. Ziel ist es, chemische Vorgänge in Batterien noch präziser zu erfassen und besser zu verstehen.
Nach Angaben der Universität sind die Geräte Teil des Projekts AUForPro. Hinter dem Namen steht ein Vorhaben, das die Lithium Ionen Batterieforschung, die Produktion und auch das Recycling analytisch unterstützen soll. Finanziert wird das Projekt mit mehreren Millionen Euro aus dem Programm Forschungsinfrastrukturen.NRW, getragen von der Europäischen Union und dem Land Nordrhein Westfalen.
Für das Forschungszentrum in Münster bedeutet das vor allem einen technischen Ausbau an einer entscheidenden Stelle. Denn moderne Batteriezellen bestehen aus vielen Materialien und Reaktionen, die sich nur mit sehr empfindlichen Methoden zuverlässig untersuchen lassen. Wie die Universität mitteilt, kommen die neuen Verfahren in der Batterieforschung bislang nur selten zum Einsatz. Das Zentrum verspricht sich davon daher einen Vorsprung bei der Untersuchung von Zellchemie, Materialverhalten und Alterung. Damit soll die Batterieforschung Münster auf einem hohen internationalen Niveau weiterentwickelt werden.
Ein Schwerpunkt der neuen Batterieanalyse Münster liegt auf Prozessen, die für Leistung und Lebensdauer von Zellen entscheidend sind. Dazu zählt nach Angaben der Universität die sogenannte Solid Electrolyte Interphase, kurz SEI. Gemeint ist eine schützende Grenzschicht zwischen dem flüssigen Elektrolyten und der festen Elektrode. Sie ist für das Funktionieren von Batterien besonders wichtig, weil sie die Stabilität und Leistungsfähigkeit beeinflusst.
Mit den neuen Geräten sollen jedoch nicht nur gewünschte Prozesse besser sichtbar werden. Auch unerwünschte Veränderungen in der Zelle, etwa durch Alterung, lassen sich nach Darstellung der Universität künftig genauer untersuchen. Das ist relevant, weil Alterungsprozesse die Leistungsfähigkeit von Batterien verringern können. Je besser Forschende diese Vorgänge verstehen, desto gezielter lassen sich ihre Folgen begrenzen oder künftig vermeiden.
Das Plasma Massenspektrometer eröffnet dabei eine weitere Möglichkeit. Laut Universität können einzelne Partikel von Batteriematerialien gezielt analysiert werden. Dadurch müssen Alterungseffekte nicht mehr nur als Durchschnittswert betrachtet werden, sondern können für jedes Partikel einzeln erfasst werden. Gerade für die Bewertung von Materialzuständen ist das ein wichtiger Schritt. Auch das Orbitrap Massenspektrometer erweitert die Möglichkeiten deutlich, weil es komplexe Molekülstrukturen aufschlüsseln kann und zudem zeigen soll, wie Moleküle auf Oberflächen verteilt sind. So lassen sich Zusammensetzung und Gleichmäßigkeit wichtiger Grenzschichten besser beurteilen.
Die neuen Geräte sind nicht nur für die Grundlagenforschung relevant. Wie die Universität Münster mitteilt, sollen die Analyseergebnisse langfristig auch dabei helfen, Batterien leistungsfähiger, langlebiger und stabiler zu machen. Zugleich geht es darum, die Zellproduktion weiter zu verbessern. Damit wird deutlich, dass die neuen Systeme nicht allein für Laborfragen gedacht sind, sondern auch für praktische Anwendungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette interessant sein können.
Besonders wichtig ist dieser Ausbau auch mit Blick auf das Recycling. Wenn einzelne Partikel von Batteriematerialien genauer untersucht werden können, lassen sich Veränderungen und Belastungen differenzierter bewerten. Das kann helfen, Verfahren zur Wiederverwertung weiterzuentwickeln und Materialströme besser zu verstehen. Gerade in einem Feld, das für die Energie und Mobilitätswende als zentral gilt, ist das ein relevanter Fortschritt.
Hinzu kommt der angekündigte Nutzen für Unternehmen. Vor allem kleine und mittelständische Betriebe ohne eigene umfangreiche Analytik könnten vom Standort Münster profitieren. Nach Angaben der Universität sieht sich das MEET Batterieforschungszentrum hier als Partner für gemeinsame Forschungs und Entwicklungsprojekte. Damit stärkt die neue Infrastruktur nicht nur die Wissenschaft, sondern auch den Transfer in die Praxis.
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