Kun, gebürtiger Ungar, hat die Gabe, sein Forschungsgebiet auch dem Laien charmant erläutern zu können. „Wir nehmen ein Becherglas mit Flüssigkeit, machen damit ganz viel und haben am Ende das fertige Pulver“, sagt er strahlend. In Wahrheit sind es Stunden um Stunden, die die Forscherinnen und Forscher im Labor am Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) experimentierend verbringen, denn „das Material muss hergestellt werden, in der Küche wird ja auch gekocht und gebacken.“
Ziele: Langlebigkeit und Sicherheit
Die Zutaten sind in diesem Fall verschiedene Chemikalien, Salze und andere Verbindungen zur Herstellung komplexer Oxyde. Dafür werden lange Prozessketten organisiert, die Stoffe in gesteuerten chemischen Reaktionen zusammengeführt, wärmebehandelt und hernach bis ins winzigste Detail analysiert. Die Eigenschaften der Funktionswerkstoffe mit sogenannter Granat-Struktur werden damit aufgeklärt. Die Hoffnung ist, ein Feststoffelektrolyt in kristallartigem Aufbau mit einer hervorragenden Leitfähigkeit für Lithium-Ionen und einer robusten Langzeitstabilität zu finden. „Ein Problem sind dabei vor allem die Grenzschichten zu anderen Materialoberflächen“, sagt der Chemiker. Für sich genommen mag der Oxyd-Elektrolyt hervorragende Materialeigenschaften haben, doch er muss in der Batterie ja zwischen Plus- und Minuspol, zwischen Kathode und Anode funktionieren. Und da kommt er mit anderen Stoffen in Berührung. „Die Struktur und der physisch-chemische Charakter der Grenzschichten zwischen Elektrolyt und Elektroden spielt eine entscheidende Rolle in Festkörperbatterien. Deswegen müssen wir die hergestellten Funktionswerkstoffe als komplettes System untersuchen und optimieren“, erläutert Kun. Batterien mit flüssigkeitsbasiertem Elektrolyt im Innern seien zudem brennbar. Der Sicherheitsaspekt spielt beim Forschungsthema mit dem genauen Titel „Neuartige oxydbasierte Materialien als Funktionswerkstoffe für Festkörperbatterien“ also auch eine große Rolle.
Interessante Themen für Studierende
„Wir betreiben Grundlagenforschung“, unterstreicht der 35-jährige Leiter der Kooperativen Nachwuchsgruppe, die am Fraunhofer IFAM und im Fachbereich Produktionswissenschaften angesiedelt ist. Die Universität ermögliche den interdisziplinären Dialog, der für sein Thema sehr wichtig sei. Die Gruppe befindet sich im Aufbau. Eine Doktorandin forscht bereits mit, eine zweite Person, die zum Thema promovieren wird, sucht Kun gerade. 2015 sollen noch zwei Postdocs dazukommen. Was ihm ganz wichtig ist: „Ich möchte Studierenden interessante Themen für Bachelor- und Masterarbeiten anbieten.“ Das bereitet er gerade vor.
Zurück nach Bremen
2007 war der junge Chemiker, der an der Universität Szeged studiert hat, schon einmal als Gastwissenschaftler in Bremen. Er war auch in Instituten in den USA und anderen europäischen Städten. Doch es sei sein Wunsch gewesen, als Postdoc nach Bremen zurückzukehren. „Toller Ort, gute Wissenschaftler, hervorragend ausgestattete Labore.“ Die Exzellenz-Initiative hat seinen Traum nun wahr gemacht.
