Dr. Uliana Tsiko vom Institut für Angewandte Physik der TU Dresden hat die Ehre, als eine von 600 Nachwuchswissenschaftler:innen an der 74. Lindauer Nobelpreisträgertagung teilzunehmen. Diese prestigeträchtige Veranstaltung findet vom 29. Juni bis zum 4. Juli 2025 statt und steht im Zeichen der Chemie, mit einem Fokus auf aktuelle Themen wie Künstliche Intelligenz, Nachhaltigkeit und Wissenschaftsdiplomatie. Tsiko hat dabei die Möglichkeit, sich mit 35 Nobelpreisträger:innen auszutauschen, unter ihnen auch die renommierten Wissenschaftler Stanley Whittingham und Akira Yoshino, die 2019 den Nobelpreis für Chemie für ihre bahnbrechenden Arbeiten an Lithium-Ionen-Batterien erhielten.
Tsiko, die 2018 ihren Masterabschluss in Lwiw (Ukraine) machte und an der Technischen Universität Kaunas (Litauen) promovierte, sieht die Wissenschaft als eine Gemeinschaft, die auf Ideen und Diskussionen basiert. Momentan arbeitet sie als Alexander von Humboldt-Postdoktorandin, nachdem sie als Maria-Reiche-Stipendiatin an die TU Dresden gekommen ist. Ihr aktuelles Forschungsprojekt trägt den Titel „Application-specific purely organic material framework for room-temperature phosphorescence (ArtOfRTP)“ und zielt darauf ab, organische phosphoreszierende Materialien für photonische Anwendungen zu entwickeln. Sie versteht Wissenschaft als einen sicheren Ort und betont die Verantwortung, neue Materialien zu entwickeln, die wichtige Anwendungen in der Technologie finden.
Die Rolle der Lithium-Ionen-Batterien
Der Nobelpreis für Chemie 2019 wurde an John Goodenough, Stanley Whittingham und Akira Yoshino vergeben, die entscheidende Beiträge zur Entwicklung des Lithium-Ionen-Akkus geleistet haben. Diese Technologie hat die Leistungsfähigkeit und das Gewicht von Batterien erheblich verbessert und findet sich in alltäglichen Geräten wie Smartphones, Laptops und Powerbanks. Lithium, das leichteste Metall, spielt dabei eine wichtige Rolle, da es Elektronen für den Stromfluss abgibt. Whittingham fand in den 1970er Jahren das Kathodenmaterial Titansulfat, während Goodenough erfolgreich Lithiumbatterien mit Kobaltoxid entwickelte. Yoshino löste 1985 das Problem der Reaktivität von Lithium durch das Verpacken in Petrolkoks.
Die ersten kommerziellen Lithium-Ionen-Akkus wurden 1991 auf den Markt gebracht. Diese Technologie ist nicht nur für die Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen entscheidend, sondern spielt auch eine bedeutende Rolle im Klimaschutz, insbesondere im Kontext der Elektromobilität. Ab 2035 werden in der EU keine neuen Autos mit Otto- oder Dieselmotoren zugelassen, was die Nachfrage nach umweltfreundlichen Mobilitätslösungen, wie E-Autos mit Lithium-Ionen-Batterien, weiter ankurbeln wird.
Nachhaltigkeit in der Batterietechnologie
Trotz ihrer Verbreitung stehen Lithium-Ionen-Batterien auch vor Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf Recycling und Umweltverträglichkeit. Aktuell können hochentwickelte Materialien, die für diese Batterien erforderlich sind, nur unvollständig recycelt werden. Hier setzt das Projekt Kolibri an, das von RCB Nanotechnologies GmbH koordiniert wird und zahlreiche namhafte Partner wie das Fraunhofer Institut und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. einbezieht. Das Ziel des Projekts ist die umwelttechnische Optimierung von Lithium-Ionen-Batterien, um diese für die Herstellung klimafreundlicherer E-Autos besser zu nutzen.
Im Rahmen des Projekts wird auch an der Entwicklung von Elektroden gearbeitet, die aus nachhaltig gewonnenen Biorohstoffen hergestellt werden. Eine besonders vielversprechende Innovation ist das hochporöse Kohlenstoff-Aerogel, welches mit recyceltem Industrieruß kombiniert wird, um seine Leitfähigkeit zu verbessern. Die Herstellung und Erprobung erfolgt durch Pilotanlagen, die angestrebt werden, um die neue Technologie in einen industriellen Maßstab zu überführen.
Die 74. Lindauer Nobelpreisträgertagung, an der Dr. Uliana Tsiko teilnimmt, markiert einen bedeutenden Meilenstein für den intergenerationalen Austausch in der Wissenschaft. Mit Young Scientists und Nobelpreisträger:innen als Austauschpartner ist der Kongress eine Plattform für fruchtbare Gespräche über die Zukunft der Chemie und die Herausforderungen, denen sich diese Wissenschaft im Kontext der globalen Nachhaltigkeit und Klimaforschung stellen muss.
