Um dem Klimawandel effektiv entgegenzusteuern, müssen viele Aspekte der Energiewirtschaft neu gedacht werden. Dazu zählen neben effizienten Energiespeicherkonzepten auch die Erschließung neuer Rohstoffquellen und die Weiterentwicklung bestehender Ansätze in der Katalyse.

Aufgrund ihrer ungünstigen Verteilung in der Erdkruste stehen viele Ressourcen für Elektrodenmaterialien aktueller Batteriesysteme auf der EU-Liste kritischer Rohstoffe. Der Ersatz dieser Materialien durch nachhaltig gewonnene Alternativen ist somit eine dringend notwendige Umweltschutzmaßnahme.
Lignin ist ein natürlicher Bestandteil von Pflanzenzellwänden und fällt als Abfallprodukt ,u.a. der regionalen Papierindustrie, an.

Durch gezielte chemische Funktionalisierung kann es allerdings als vielseitige und vielversprechende Quelle für Kohlenstoffmaterialien genutzt werden. An unserem Stand zeigen wir Ihnen, wie wir Lignin zu hochwertigen Kohlenstoffen verarbeiten können, die in verschiedenen Anwendungen, von Batterieelektroden bis hin zu Kohlenstofffasern, verwendet werden können.

Die Materialien können unter anderem in Festkörperbatterien verwendet werden, welche durch den Einsatz fester Elektrolyte eine höhere Energiedichte, verbesserte Betriebssicherheit und eine längere Lebensdauer bieten.

Schließlich wird es für die Beschränkung der Erderwärmung, aber auch weil einige CO2-intensive industrielle Prozesse in vielen Wertschöpfungsketten unersetzlich sind, notwendig sein, bereits ausgestoßenes CO2 aus der Atmosphäre aufzufangen und idealerweise zu wertschöpfenden Molekülen umzuwandeln. An Kompositmaterialien, bestehend aus einem porösen Kohlenstoff und einem Polymer mit hoher CO2-Affinität, wird demonstriert, wie CO2 gebunden und elektrokatalytisch reduziert werden kann, um auf diese Weise den Kohlenstoffkreislauf zu schließen.

English version

To effectively address climate change, many aspects of the energy industry need to be reimagined. This includes not only efficient energy storage concepts but also the exploration of new sources of raw materials and the advancement of existing approaches in catalysis.

Due to their unfavorable distribution in the Earth's crust, many resources for electrode materials of current battery systems are listed as critical raw materials by the EU. Substituting these materials with sustainably sourced alternatives is therefore an urgently needed environmental protection measure.

Lignin is a natural component of plant cell walls and is generated as a byproduct, among others, of the regional paper industry. However, through targeted chemical functionalization, it can be utilized as a versatile and promising source of carbon materials. At our booth, we demonstrate how we can process lignin into high-quality carbon materials suitable for various applications, from battery electrodes to carbon fibers.

These materials can be used, among other things, in solid-state batteries, which offer higher energy density, improved operational safety, and longer lifespan due to the use of solid electrolytes.

Ultimately, to limit global warming and because some CO2-intensive industrial processes are indispensable in many value chains, it will be necessary to capture already emitted CO2 from the atmosphere and ideally convert it into value-added molecules. Composite materials, consisting of porous carbon and a polymer with high CO2 affinity, are used to capture and electrocatalytically convert CO2, thus demonstrating a model system that could ideally close the carbon cycle.