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  • Inno.CNT
    Kohlenstoffröhren Dazu gehören beispielsweise eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Kupfer eine größere thermische Leitfähigkeit als Diamant sowie eine erheblich höhere Festigkeit als Stahl Die zurzeit noch hohen Herstellungskosten verhindern einen industriellen Einsatz auf breiter Basis Um CNT breitflächig einsetzen zu können müssen jedoch in geeigneten technischen Produktionsanlagen ausreichend gute Qualitäten in großen Mengen kostengünstig bereitgestellt werden Das dazu notwendige Prozess Know how soll im Projekt CarboScale erarbeitet werden Eine aktuelle Freedonia Marktstudie geht davon aus dass bei wettbewerbsfähigen Preisen mit CNT Produkten im Jahr 2014 bereits mehr als eine Milliarde US Dollar umgesetzt werden Projektzielstellung Ausgehend von der erfolgreich realisierten Synthese für mehrwandige CNT MWCNT soll im Projekt CarboScale die Katalysator und Herstellungstechnologie für die großtechnische Produktion von Carbon Nanotubes weiterentwickelt und optimiert werden Damit soll gleichzeitig die technische und wirtschaftliche Grundlage für die Massenproduktion dieses innovativen Werkstoffs gelegt werden Zu den Kernaufgaben der Projektpartner gehören neben der Katalysatorentwicklung und optimierung für die Herstellung von ein zwei und mehrwandigen CNT geknäuelt und aligned und CNF auch die Entwicklung und Auslegung des Verfahrens für die Vorbereitung einer größeren Pilotanlage mit einer jährlichen Kapazität von 200 Tonnen Darüber hinaus sollen in diesem Teilprojekt die erforderlichen Mengen und Muster für die nachfolgenden Technologie

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  • Inno.CNT
    erwiesen Erst durch eine solche Modifizierung wird es z B möglich CNT kovalent in reaktive Polymerwerkstoffe oder andere Werkstoffe einzuarbeiten um auf diese Weise Faserverbundkunststoffe für Leichtbauanwendungen mechanisch zu verstärken Für den Einsatz von CNT ist es jedoch von hoher gesellschaftlicher Relevanz diese neuen Materialien gefahrlos verarbeiten zu können Es sind daher Methoden zu entwickeln mit denen CNT in einen agglomerierten Feststoff überführt oder in ein Lösungsmittel hinein vordispergiert werden können Dabei wird eine langzeitbeständige Verbindung zwischen CNT und Matrixmaterial als vielversprechende Strategie zur Vermeidung der Freisetzung von CNT aus dem Komposit bei Handhabung und Recycling angesehen Projektzielstellung Unmodifizierte CNT sind nur bedingt für die Herstellung leistungsfähiger Komposite geeignet sind Eine entsprechende chemisch morphologische Veredelung eröffnet den CNT hingegen zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten So können gezielt bestimmte mechanische Eigenschaften in Faserverbundmaterialien durch die Integration von CNT verbessert werden wenn die CNT vorher chemisch an ihrer Oberfläche modifiziert wurden Das hohe Potenzial von CNT kann also oft erst durch eine maßgeschneiderte Modifizierung für ausgewählte Matrixwerkstoffe und Anwendungen voll ausgeschöpft werden Im Projekt ist daher der Schwerpunkt der Arbeiten auf der Entwicklung von Verfahren zur Synthese von chemischen Funktionalisierungen von CNT Oberflächen mittels skalierbarer Prozesse wobei innovative für die In Line Prozessierung geeignete

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  • Inno.CNT
    CNT kommt eine Schlüsselstellung bei der Realisierung von CNT haltigen Materialien mit optimaler elektrischer Leitfähigkeit oder mechanischer Festigkeit sowie anderen vorteilhaften Eigenschaften zu Dieser Aufgabe stellt sich das Projekt CarboDis Im Verbund mit 14 Partnern soll eine technologische Plattform entwickelt werden die dazu beiträgt dass durch den Einsatz von CNT künftig zielorientiert und kostengünstig neue Anwendungen mit den Schwerpunkten Duroplaste Thermoplaste und Elastomere erschlossen werden können Als höchstleistungsfähige energiesparende und umweltschonende Materialsysteme können diese Applikationen gleichzeitig Antworten auf die Herausforderungen des 21 Jahrhunderts geben Projektzielstellung Zielstellung für CarboDis ist die Erarbeitung des technischen Grundlagenverständnisses zur Dispergierung von CNT Dazu sollen Synergien zwischen den verschiedenen Materialgruppen Duroplaste Thermoplaste Elastomere unter Mitwirkung mit vor und nachgelagerten Projekten gezielt genutzt werden Ziel ist die Erarbeitung einer Technologieplattform die im industriellen Kontext prozessfähige systemspezifisch optimierte Dispergiertechnologien für CNT in Polymeren und ihren Vorstufen bereitstellt Eine wichtige Rolle spielt hierbei auch die Entwicklung maßgeschneiderter Dispergieradditive Im Ergebnis sollen neuartige Nanokomposites generiert werden die eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit oder erhöhte mechanische Festigkeit aufweisen Diese Kerneigenschaften sind vor allem in Verbindung mit guten Zähigkeitseigenschaften von Interesse Insgesamt soll durch innovative Technologien ein Eigenschaftsprofil entstehen das auch mit einem geringen CNT Mengenanteil konventionelle Polymer Füllstoffsysteme Russ Carbonfaser etc

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  • Inno.CNT
    zwingend erforderlich Als ein zentrales Element der PEMBrennstoffzelle steht hier vor allem die Bipolarplatte im Fokus So können beispielsweise hochleitfähige kohlenstoffgefüllte Compounds erheblich zur Kostenreduktion in Bipolarplatten beitragen Bei der Überwindung der gegenwärtig noch grundlegenden technologischen Hürden können CNT wichtige Impulse geben Denn aufgrund einer Reihe an spektakulären Eigenschaften können innovative CNT basierte Compounds bei der spritzgießtechnischen Herstellung von Bipolarplatten eine Schlüsselrolle einnehmen und den Durchbruch der umweltfreundlichen Technologie erheblich beschleunigen Vielversprechende Einsatzgebiete der neuartigen Bipolarplatten sind PEM Brennstoffzellensysteme als dezentrale Energieumwandler für Ein und Mehrfamilienhäuser und als Alternativantrieb für Automobile Projektzielstellung Ziel des Projekts CarboPlate ist die Produktion von innovativen und besser fließfähigen CNT basierten Compounds für spritzgießbare Bipolarplatten und Brennstoffzellen Applikationen Die hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit von CNT sorgt für einen geringeren Füllstoffanteil sodass größere und dünnere Bipolarplatten realisiert werden können Darüber hinaus wird durch die Beimischung von CNT erstmals eine spritzgießtechnische Herstellung von sogenannten Hochtemperatur Bipolarplatten zur Verwendung in leistungsstarken HT PEM Brennstoffzellen möglich Da die gegenwärtig verarbeiteten Polymermatrices aus Hightech Thermoplasten nicht nur ein anspruchsvolles Prozess Know how sondern auch hohe Füllstoffanteile erfordern ist die spritzgießtechnische Produktion von HT Bipolarplatten bislang noch nicht gelungen Im Ergebnis will das Projekt CarboPlate durch die Verwendung von CNT

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  • Inno.CNT
    von industriellen Produkten haben dabei eine zentrale Bedeutung In dem Projekt CarboFuel werden Carbon Nanotubes CNT und Carbon Nanofasern in Elektroden für Elektrolyse und Brennstoffzellensysteme integriert Dadurch werden wesentliche Leistungssteigerungen erwartet die auch die Energieeffizienz erheblich steigern Darüber hinaus spielt die Suche nach neuen und effizienteren Katalysatoren eine Schlüsselrolle Denn dadurch lassen sich nicht nur Kostenvorteile erzielen und die Performance verbessern Zusätzlich wird der Anteil an Edelmetall verringert was bei anhaltender Rohstoffknappheit eine wichtige Voraussetzung für nachhaltige Lösungen im Energiebereich ist Bei der thematisch eng angelehnten Elektrolyse zur Herstellung chemischer Produkte will CarboFuel wichtige Beiträge zur Einführung einer neuen Technologie Stichwort Sauerstoffverzehrkathode SVK liefern die bis zu 30 Prozent Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren verspricht Projektzielstellung Das Ziel des Projekts ist die Konstruktion einer optimierten Kathode zur Reduktion von Sauerstoff indem Carbon Nanotubes CNT in die Gasdiffusionslage GDL implementiert werden und zudem als Katalysatorträger fungieren Des Weiteren will das Projekt die erzielten Fortschritte sowohl in der Brennstoffzellentechnologie PEM DMFC als auch in der industriellen Elektrolyse zur Herstellung von Chlor Stichwort Sauerstoffverzehrkathode SVK konsequent vorantreiben Aus den Ergebnissen werden Synergien erwartet die CNT modifizierte Elektroden und ihre Produktion auch wirtschaftlich hochinteressant machen und eine großtechnische Herstellung und Anwendung erlauben Zur Herstellung von

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  • Inno.CNT
    Anwendungen von Hochleistungsbatterien möglich beispielsweise in modernen Elektrofahrzeugen oder als effiziente Stromaggregate in Notstandsgebieten Gegenwärtig werden in Elektroden für Lithium Ionen Batterien in der Regel oberflächenreiche Ruße und Grafite mit guter elektronischer Leitfähigkeit eingesetzt Wird dieses Material durch CNT verstärkt oder ersetzt lassen sich zahlreiche Vorteile generieren So kann die Querleitfähigkeit der Elektroden d h höhere Strombelastbarkeit der Zellen erhöht die Verdichtung der Elektroden d h höhere Energiedichte ohne Leistungsverlust verbessert sowie irreversible Anfangsverluste verringert werden Zudem wird das Degradationsverhalten und die Lagerstabilität bei höheren Temperaturen optimiert eine höhere Prozess und Qualitätssicherheit bei der Elektrodenbeschichtung erreicht und organische Lösungsmittel im Beschichtungsprozess eingespart Projektzielstellung Ziel des Projekts CarboPower ist es CNT haltige Elektroden herzustellen und dadurch die Leistung von Lithium Ionen Batterien erheblich zu steigern Eine Machbarkeitsstudie hat ergeben dass CNT eine bessere elektrische Leitfähigkeit als herkömmliche Ruße aufweisen und zudem mit einem Anteil von 0 5 0 75 Prozent auskommen Zum Vergleich Der Rußanteil aktueller Elektroden liegt gegenwärtig bei etwa 1 2 Prozent Durch die Verwendung von CNT kann so die Aktivmaterialquote erhöht und die Energiedichte der Batterie gesteigert werden CNT sind von ihrer Struktur her prinzipiell vorteilhafter als Ruße Da sie sehr elastisch und anschmiegsam sind verbinden sie sich

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  • Inno.CNT
    Schlüsselrolle Bei dieser Aufgabe können innovative Membranen auf CNT Basis einen entscheidenden Beitrag leisten So konnte bereits nachgewiesen werden dass CNT bei geringerem Energiebedarf einen erhöhten Wasserfluss durch die Membran ermöglichen Der Einsatz dieser Membranen ist auch zur Gastrennung möglich um beispielsweise kostengünstig Kohlendioxid in Kraftwerken aufzufangen Projektzielstellung Ziel des Projekts CarboMembran ist es durch den Einsatz von CNT umweltfreundliche Konzepte zur Trinkwassergewinnung und zur Gasseparation zu erarbeiten Dazu sollen

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  • Inno.CNT
    sehr kostenintensiv Allein eine Reduktion oder ein Ersatz der Hauptkomponente Silber in den Drucktinten und pasten kann ein gewaltiges Kostensenkungspotenzial freisetzen und die umweltfreundliche Sonnenenergie erheblich wettbewerbsfähiger machen Um dieses Ziel zu erreichen können CNT einen wichtigen Beitrag leisten Wenn es gelingt CNT innerhalb des Projektclusters für Anwendungen im Bereich Fotovoltaik nutzbar zu machen wird davon auch eine starke Signalwirkung auf die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Produzenten erwartet mit positiven Folgen für den Hightech Standort Deutschland und zur Sicherung und Schaffung neuer Arbeitsplätze Darüber hinaus erschließt eine erfolgreiche Umsetzung der Projektziele auch den Zugang zur weiteren Anwendung in der Elektronik indem dort konventielle Leiterbahnen durch kostengünstiges Material und neue Prozesstechnologien ersetzt werden Projektzielstellung Im Projekt CarboInk wird die Herstellung und Verwendung von verdruckbaren Tinten und Pasten auf CNT Basis angestrebt In erster Linie können davon die Produzenten von Fotovoltaiksystemen profitieren Denn die Fotovoltaikindustrie ist stark daran interessiert mittels schnell druckbarer dünner und preisgünstiger Leiterbahnen die Ableitung der gebildeten Elektronen zu gewährleisten Hier wäre das Potenzial enorm da diese Leiterbahnen im Moment noch mit Silberpasten gedruckt werden Durch deren Ersatz oder die Ergänzung mit CNT Tinten könnte hier ein Kosten und damit verbunden ein Wettbewerbsvorteil geschaffen werden Darüber hinaus eröffnen sich für

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