Prof. Dr. Yan Lu: Neuartige Batterien nachhaltig entwickeln
Seit 2009 forscht Yan Lu am Helmholtz-Zentrum Berlin. 2017 wurde sie Professorin an der Universität Potsdam und HZB. Nun ist sie auch zur Professorin an der FSU Jena ernannt worden. © M. Setzpfandt / HZB
Yan Lu wurde gemeinsam mit dem HZB zur Professorin für Hybridmaterialien für elektrochemische Energiespeicher und Wandler an der Friedrich-Schiller-Universität Jena berufen. Herzlichen Glückwunsch!
„Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien sind zwar sehr leistungsfähig, aber auch teuer, denn sie benötigen neben Lithium auch Metalle wie Nickel und Kobalt“, sagt die Chemikerin Prof. Dr. Yan Lu. „Daher forsche ich an nachhaltigeren Alternativen, wie zum Beispiel Lithium-Schwefel-Batterien und auch an Batterien, die auf Hybridmaterialien basieren“, erläutert die 47-jährige Wissenschaftlerin, die seit diesem Semester an der Friedrich-Schiller-Universität Jena tätig ist. In ihrer Arbeit verbindet sie verschiedene Expertisen: Um Energie elektrochemisch verfügbar zu machen, kombiniert sie beispielsweise organische und anorganische Chemie und greift dabei unter anderem auch auf Untersuchungsmethoden aus der Biochemie zurück.
Im Rahmen ihrer gemeinsamen Berufung mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), wo sie weiterhin das Institut für Elektrochemische Energiespeicherung leitet, ist die neue Professorin zudem Ko-Direktorin des 2023 in Jena von Friedrich-Schiller-Universität und HZB gegründeten Helmholtz-Instituts für Polymere in Energieanwendungen Jena (HIPOLE Jena).
Nach ihrem Chemiestudium in Shanghai wurde Yan Lu an der TU Dresden promoviert und forschte anschließend erst in Bayreuth und ab 2009 am Helmholtz-Zentrum Berlin. 2017 wurde sie Professorin an der Universität Potsdam und am HZB. Neben ihrer Arbeit am HZB ist sie seit dem Wintersemester 2023/24 auch an der Universität Jena Professorin für Hybridmaterialien für elektrochemische Energiespeicher und Wandler.
- Batterieforschung mit dem HZB-RöntgenmikroskopUm die Kapazität von Lithiumbatterien weiter zu steigern, werden neue Kathodenmaterialien entwickelt. Mehrschichtige lithiumreiche Übergangsmetalloxide (LRTMO) ermöglichen eine besonders hohe Energiedichte. Mit jedem Ladezyklus wird jedoch ihre Kapazität geringer, was mit strukturellen und chemischen Veränderungen zusammenhängt. Mit Röntgenuntersuchungen an BESSY II hat nun ein Team aus chinesischen Forschungseinrichtungen diese Veränderungen erstmals experimentell mit höchster Präzision vermessen: Mit dem einzigartigen Röntgenmikroskop konnten sie morphologische und strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala beobachten und dabei auch chemische Veränderungen aufklären.
- BESSY II: Neues Verfahren für bessere ThermokunststoffeUmweltfreundliche Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich nach Gebrauch recyclen. Ihre Belastbarkeit lässt sich verbessern, indem man sie mit anderen Thermoplasten mischt. Um optimale Eigenschaften zu erzielen, kommt es jedoch auf die Grenzflächen in diesen Mischungen an. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hat nun an BESSY II untersucht, wie sich mit einem neuen Verfahren aus zwei Grundmaterialien thermoplastische „Blends“ mit hoher Grenzflächenfestigkeit herstellen lassen: Aufnahmen an der neuen Nanostation der IRIS-Beamline zeigten, dass sich dabei nanokristalline Schichten bilden, die die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen.
- Wasserstoff: Durchbruch bei Alkalischen Membran-ElektrolyseurenEinem Team aus Technischer Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und Siemens Energy ist es gelungen, eine hocheffiziente alkalische Membran-Elektrolyse Zelle erstmals im Labormaßstab in Betrieb zu nehmen. Das Besondere: Der Anodenkatalysator besteht dabei aus preisgünstigen Nickelverbindungen und nicht aus begrenzt verfügbaren Edelmetallen. An BESSY II konnte das Team die katalytischen Prozesse durch operando Messungen im Detail darstellen, ein Theorie Team (USA, Singapur) lieferte eine konsistente molekulare Beschreibung. In Freiburg wurden mit einem neuen Beschichtungsverfahren Kleinzellen gebaut und im Betrieb getestet. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Catalysis publiziert.