HZB und TU Berlin: Neue gemeinsame Forschungsgruppe an BESSY II
Prof. Birgit Kanngießer leitet eine Forschungsgruppe zu Röntgenmethoden, die von TU Berlin und HZB gemeinsam finanziert wird. © Martin Weinhold
Birgit Kanngießer baut eine gemeinsame Forschungsgruppe zur Kombination von Röntgenmethoden in Laboren und an Großgeräten auf. Insbesondere will die Physikerin untersuchen, wie sich Röntgenexperimente an kleineren Labor-Instrumenten optimal mit komplexeren Experimenten ergänzen, die nur an Synchrotronquellen wie BESSY II möglich sind.
Prof. Dr. Birgit Kanngießer ist Professorin für Analytische Röntgenphysik an der Technischen Universität Berlin und leitet dort auch eine große Arbeitsgruppe. Zusammen mit dem Max Born Institut hat sie das BLiX (Berlin laboratory for innovative X-ray technologies) aufgebaut, welches am Synchrotron etablierte Röntgenmethoden in das Labor holt. Bei BESSY II war sie bereits als eine der ersten Nutzer*innen involviert.
Nun finanzieren HZB und TU Berlin eine gemeinsame Forschungsgruppe, die von Birgit Kanngießer geleitet wird, um diese Zusammenarbeit noch zu verstärken. Dies soll auch den Wissens- und Technologieaustausch zwischen BESSY II und universitären Laboren beschleunigen. Die gemeinsame Forschungsgruppe läuft unter dem Titel ‚Combined X-ray methods at BLiX and BESSY II - SyncLab‘. Auf der Seite der TU Berlin ist das Berlin laboratory for innovative X-ray technologies (BLiX) eingebunden.
Schwerpunktmäßig will Kanngießer mit der gemeinsamen Forschungsgruppe zunächst evaluieren, wie sich zeitaufgelöste Messungen mit der Methode der Röntgennahkantenspektroskopie im weichen Röntgenbereich an kleineren Instrumenten sowie an BESSY II gegenseitig ergänzen könnten. Weitere analytische und bildgebende Röntgenmethoden sollen in Zukunft folgen.
- Batterieforschung: Alterungsprozesse operando sichtbar gemachtLithium-Knopfzellen mit Elektroden aus Nickel-Mangan-Kobalt-Oxiden (NMC) sind sehr leistungsfähig. Doch mit der Zeit lässt die Kapazität leider nach. Nun konnte ein Team erstmals mit einem zerstörungsfreien Verfahren beobachten, wie sich die Elementzusammensetzung der einzelnen Schichten in einer Knopfzelle während der Ladezyklen verändert. An der Studie, die nun im Fachjournal Small erschienen ist, waren Teams der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Universität Münster sowie Forschende der Forschungsgruppe SyncLab des HZB und des Applikationslabors BLiX der Technischen Universität Berlin beteiligt. Ein Teil der Messungen fand mit einem Instrument im BLiX-Labor statt, ein weiterer Teil an der Synchrotronquelle BESSY II.
- Neues Instrument bei BESSY II: Die OÆSE-Endstation in EMILAn BESSY II steht nun ein neues Instrument zur Untersuchung von Katalysatormaterialien, Batterieelektroden und anderen Energiesystemen zur Verfügung: die Operando Absorption and Emission Spectroscopy on EMIL (OÆSE) Endstation im Energy Materials In-situ Laboratory Berlin (EMIL). Ein Team um Raul Garcia-Diez und Marcus Bär hat die Leistungsfähigkeit des Instruments an elektrochemisch abgeschiedenem Kupfer demonstriert.
- Grüner Wasserstoff: Käfigstruktur verwandelt sich in effizienten KatalysatorClathrate zeichnen sich durch eine komplexe Käfigstruktur aus, die auch Platz für Gast-Ionen bietet. Nun hat ein Team erstmals untersucht, wie gut sich Clathrate als Katalysatoren für die elektrolytische Wasserstoffproduktion eignen. Das Ergebnis: Effizienz und Robustheit sind sogar besser als bei den aktuell genutzten Nickel-basierten Katalysatoren. Dafür fanden sie auch eine Begründung. Messungen an BESSY II zeigten, dass sich die Proben während der katalytischen Reaktion strukturell verändern: Aus der dreidimensionalen Käfigstruktur bilden sich ultradünne Nanoblätter, die maximalen Kontakt zu aktiven Katalysezentren ermöglichen. Die Studie ist in „Angewandte Chemie“ publiziert.