Einmal um die Welt für die Wissenschaft
Nach Stationen in China, Australien und Schweden ist die Materialwissenschaftlerin Dr. Xiaohui Zeng ans Helmholtz-Zentrum Hereon und dessen Institut für Oberflächenforschung gekommen. Hier erforscht sie wasserhaltige Zink-Ionen-Batterien. Sie wird für zwei Jahre bleiben.
Für die Wissenschaft ist Xiaohui Zeng kein Weg zu weit. Wenn sie in ihrem neuen Büro auf dem Hereon-Campus in Geesthacht sitzt, trennen sie über 8.000 Kilometer Luftlinie von ihrer Heimatstadt in China. So weite Entfernungen ist die 33-Jährige längst gewöhnt. Bevor sie nach Norddeutschland kam, lebte sie in Australien, wo sie an der Universität von Wollongong promovierte. Danach zog sie nach Malmö in Schweden. Im November 2023 kam sie nach Hamburg. Immer an ihrer Seite: Ihr Ehemann und ihr kleiner Sohn.
Xiaohui Zeng (33) ist die neue Humboldt-Stipendiatin am Hereon-Institut für Oberflächenforschung. Foto: Hereon/Rabea Osol
Zeng hat ihre Arbeit als Humboldt-Stipendiatin am Hereon im August 2024 begonnen. Am Institut für Oberflächenforschung entwickelt sie leistungsfähige, wasserhaltige Zink-Ionen-Batterien (AZIBs). Das Besondere an diesen Batterien ist, dass sie mit einer Wasserlösung als Electrolyt gefüllt sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien versprechen AZIBs eine höhere Kapazität, mehr Sicherheit, geringere Kosten und Nachhaltigkeit, insbesondere für die stationäre Speicherung großer Energiemengen, wie zum Beispiel bei der Offshore-Energieerzeugung. Als wesentlicher Bestandteil der Batterie hat das Zinkmetall jedoch mit einigen Problemen zu kämpfen. Zum Beispiel können auf der Oberfläche aus Zink während mehrfacher Ladezyklen sogenannte Dendriten wachsen. Das sind ungleichmäßige Strukturen, die zu internen Kurzschlüssen führen. Zengs Forschungsprojekt bei Hereon zielt darauf ab, diese Probleme des Zinkmetalls zu lösen, indem sie die Zusammensetzung der wässrigen Lösung anpasst.
„Hereon ist eine führende Einrichtung auf dem Gebiet der Elektrochemie und des fortschrittlichen Metallschutzes, und ich habe reiche Erfahrung mit wiederaufladbaren wasserhaltigen Metallbatterien. Dieses Projekt wird ein solider Wissensaustausch sein“, sagt Zeng. Auf die Frage, was sie an ihrer Forschung liebt, antwortet sie: „Es ist immer ein sehr aufregender Moment, wenn man etwas Neues findet.“ Zum Beispiel, wenn sich die Leistung der Batterie deutlich verbessert hat, weil sie ein neues Elektrolytadditiv eingeführt hat, also eine kleine Menge spezieller organischer oder anorganischer Moleküle.
Zeng wird zwei Jahre lang am Hereon forschen. In dieser Zeit lebt sie mit ihrer kleinen Familie in Hamburg. Eine ausgewogene Work-Life-Balance ist ihr sehr wichtig. Damit ihr das gelingt, hat sie klare Regeln aufgestellt: effizientes Arbeiten im Büro und in den Laboren, die Freizeit ausschließlich ihrer Familie widmen. Derzeit lernt sie Deutsch, nächstes Jahr möchte sie Urlaub in Norwegen machen.
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