Effiziente Energiespeicher
Wege zur Energiewirtschaft von morgenBatterien und Akkus ermöglichen viele mobile elektronische Geräte, wie Mobiltelephone, Laptops und MP3-Player. Leider haben sie auch viele Nachteile, wie die geringe Kapazität, die Selbstentladung und die beschränkte Lebensdauer durch den Memory-Effekt (Verringerung der Kapazität bei jedem Ladevorgang).
Mit nanotechnologischen Ansätzen können alle drei Problemfelder eingedämmt oder auch beseitigt werden. Mit Nanopartikeln aus Lithium-Titan-Oxiden lassen sich die inneren Prozesse so optimieren, dass eine höhere Energiedichte und eine geringere Selbstentladung erreicht werden. Mit verschiedenen Methoden lassen sich auch Kondensatoren mit bis zu 2,5 kF entwickeln. Dabei werden nanoporöse Stoffe verwendet, die bei einem Volumen von etwa 1cm³ eine innere Oberfläche von etwa 2000m³ erreichen.
Ein anderer Bereich ist die Speicherung von Wasserstoff, dem Energieträger der Zukunft. Konventionelle Lagerstätten arbeiten mit aufwändigen, teils sogar risikobehafteten Methoden (Verflüssigung bei –253°C oder Komprimierung bei 200bar), die selbst große Mengen Energie verbrauchen, sodass der Prozess ineffizient ist. Mit nanoporösen Materialien lassen sich große Mengen Wasserstoff raumsparend und energieeffizient unterbringen. Solche Materialien könnten beispielsweise aus Nanoclustern aus Zinkoxid bestehen, welche eine Art Gerüst bilden. Mit einer Dichte von nur 0,59 g/cm³ und einer spezifischen Oberfläche von 3000m²/g können diese Schwammstrukturen sehr große Mengen an Wasserstoff dauerhaft und sicher speichern. So könnten derartige Speicher in Verbindung mit kleinen Brennstoffzellen künftig elektrische Batterien ersetzen.
