08.01.2014, 10:14 Uhr | 1 |

Zukunftsmaterial China startet weltgrößte Graphen-Fertigung

Die Erforschung und Entwicklung des Zukunftsmaterials Graphen läuft derzeit in vielen Ländern auf Hochtouren. China positioniert sich dabei ausgesprochen schnell im weltweiten Rennen um mögliche Graphen-Anwendungen. Und hat nun auch die bisher weltweit größte Graphen-Produktionsanlage in Betrieb genommen.

Strukturansicht von Graphen
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Struktur von Graphen: Die Kohlenstoff-Verbindung gilt als "Wundermaterial". Jüngste Statistiken zeigen einen scharfen Anstieg bei den Patentanmeldungen für diverse Anwendungsmöglichkeiten. 

Foto: NASA

Die Erforschung und Entwicklung des Zukunftsmaterials Graphen läuft derzeit in vielen Ländern auf Hochtouren. China positioniert sich dabei ausgesprochen schnell im weltweiten Rennen um mögliche Graphen-Anwendungen. Und hat nun auch die bisher weltweit größte Graphen-Produktionsanlage in Betrieb genommen. 

Jüngste Statistiken zeigen einen scharfen Anstieg bei den Patentanmeldungen für diverse Anwendungsmöglichkeiten des „Wundermaterials“ seit 2007. Diese Entwicklung hat sich 2013 noch weiter beschleunigt. Bei der Anzahl der gemeldeten Graphen-Patente liegt China aktuell weltweit an der Spitze.

Riesige Kapazitäten 

Ende Dezember hat die chinesische Ningbo Morsh Technology,  die 2012 von Shanghai Nanjiang für die Produktion von Graphen-Materialien gegründet wurde, eine neue Graphen-Fertigungsanlage mit einer jährlichen Kapazität von 300 Tonnen in Chongqing in Betrieb genommen. Dabei handelt es sich um die bisher größte Produktionsanlage für das Material in der Welt. Dort sollen 15-Zoll sogenannte Single-Layer Graphen Filme hergestellt werden. Dafür wurde bereits ein Abkommen mit dem OGS-Hersteller Guangdong Zhengyang für die Produktion von zehn Millionen Thin Film Composite (TCFs) auf Graphenbasis  unterzeichnet. Diese Filme werden für die Produktion von superdünnen, berührungsempfindlichen Bildschirmen für mobile Geräte eingesetzt. Die Investitionen sollen sich auf umgerechnet rund 16 Millionen Dollar belaufen.

Vom Labor zu neuen Anwendungen

Die Chinesen bemühen sich intensiv darum, den Stoff Graphen aus der reinen Forschungs- und Entwicklungsphase zu bringen und ihn in diverse anwendungsreife Produkte umzusetzen. Asiatischen Beobachtern zufolge etabliert sich dabei in China schnell eine industrielle Kette, da China selbst über eine hohe Inlandsnachfrage für hochwerte Materialien verfügt und auch bei der Entwicklung von industriellen Graphen-Technologien mit von der Partie ist. 

Erhöhte Leitfähigkeit von Li-Ionen Batterien 

Die mit Graphen beschichtete Aluminium Folie soll vor allem die Leitfähigkeit in Kathoden für Li-Ion-Zellen erhöhen. Die ultra-dünne Graphen-Beschichtung ist weniger als ein Mikrometer dick (ein Mikrometer entspricht einem Tausendstel Millimeter). Diese Entwicklung hat das Potential, den Übergangswiderstand  zu verringern und die Haftfestigkeit zwischen den aktiven Stoffen und der Aluminiumfolie zu erhöhen. Das verbessert nach Aussagen von  Ningbo Morsh Technology die Entladungsrate und die Zyklenbeständigkeit der Batterien. „Das auf der neuen Produktionslinie produzierte Graphen-Material ist bereits von zahlreichen Herstellern benutzt worden und die im Ergebnis entstandenen Graphen-Produkte haben sich ausgesprochen stark bewährt,“ so Dr. Liu Zhaoping vom Ningbo Institute of Material Tehnology and Engineering.

China plant auch Industrieparks für Graphen

Auch in anderen Teilen Chinas schreitet die Forschung und Entwicklung bei Graphen schnell voran.  Die Eigenschaften des Materials machen Graphen zum Gegenstand kühner Visionen in den chinesischen Kommunalverwaltungen, die dem Material inzwischen einen hohen Stellenwert einräumen. Ende 2013 verkündete das Institute of Metal Research (IMR) der Chinese Academy of Science, eine Pilot-Produktionslinie für die kostengünstige und umfangreiche Aufbereitung von Graphen sei erfolgreich verlaufen. Dort soll in Kürze ein Kooperationsabkommen mit der Jinlu Gruppe für die „Industrialisierung“ von Graphen in Deyang City in der Provinz Sichuan abgeschlossen werden.  Einige chinesische Kommunalverwaltungen, beispielsweise in Fujian, Shenzen oder auch Guangdong planen ganze Industrieparks, die sich ganz und gar auf Graphen konzentrieren.

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Von Peter Odrich
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kommentare
06.02.2016, 13:10 Uhr Progetti
Für Elektroflugzeuge wäre Graphen als Superkondensator und simultan als tragendes oder stützendes Struktur- Element interessant. Damit könnte man Gewicht einsparen und zugleich schnell verfügbare Energie speichern, etwa für vertikales Starten und Landen, was unter anderem zur Verhinderung von Bruchlandungen unerlässlich wäre.
Elektromechanische Kondensator- Strukturelemente als Maßanfertigung wären dann eine neue Prduktions- Sparte für den Flugzeugbau.

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