Editorial 1 Tribologie + Schmierungstechnik · 66. Jahrgang · 6/ 2019 Liebe Leserinnen und Leser, die Materialwissenschaftler John Bannister Goodenough, Michael Stanley Whittingham und Akira Yoshino erhalten den Chemienobelpreis 2019 als Würdigung für Pionierarbeiten, die zur Entwicklung eines neuen Batterietyps geführt haben. Lithium-Ionen-Batterien sind heutzutage allgegenwärtig und betreffen die Tribologie insbesondere durch das Thema Elektromobilität und dessen anstehender Herausforderung bei der Entwicklung unterschiedlicher Antriebskonzepte. Das Element Lithium hat die geringste Dichte aller unter Standardbedingungen festen Elemente und steht mit einem Anteil von 60 ppm an der Erdhülle an 27. Stelle der Häufigkeit. Damit gehört Lithium gefühlt nicht zu den Seltenen Erden, jedoch hat der Bedarf für die Batterieherstellung den Preis erhöht, sehr zum Leidwesen der Hersteller von Lithiumseifen basierten Schmierfetten. Meine Erfahrung mit der Batterietechnologie geht auf den Bleiakkumulator zurück. Während einer studentischen Erkundungsfahrt versagte der Regler seinen Dienst, sodass die von der Lichtmaschine zugeführte Energie das vollbeladene System, aus Bleianode, Bleidioxidkathode, perforierten, gewellten Polyvinylchlorid-Separatoren und der wässrigen Schwefelsäure-Elektrolytlösung, zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff umfunktionierte. Unsere mechatronische Expertise führte zum Auffüllen mit destilliertem Wasser. Erst beim Kauf eines neuen Blei-Akkumulators empfahl man uns den Regler zu überprüfen. Etwa im gleichen Jahrzehnt nutzte Stanley Whittingham Lithium als Anode und Titandisulfid als Kathode für sein Batteriesystem mit 2,5 Volt Spannung. Lithium-Ionen lagern sich reversibel in die Titandisulfid-Schichtstruktur ein und ermöglichten über einhundert Lade- und Entladezyklen. Für heutige Anwendungen war das Insertionspotenzial gegenüber metallischem Lithium zu gering. John Goodenough benutzte anstelle von Titandisulfid Lithiumcobaltoxid und erhöhte die Zellspannung auf etwa 4 Volt. Die Verwendung des Übergansmetalloxids führte zur kommerziellen Einführung. Mit schichtstrukturierten Nickel-Cobalt-Mangan-Oxiden, Mangan-Spinelle und Lithiumeisenoxid kamen weitere alternative Kathodenmaterialien zum Einsatz. Als Anodenmaterial wurde Lithium durch Graphit ersetzt, wobei verwendete nicht wässrige Elektrolyte zur Exfoliation der Graphitschichten führten. Akira Yoshino verwendete als Anodenmaterial Polyacetylen, gefolgt von Petrolkoks mit Graphitanteilen. Die von den Laureaten entwickelte Technik ist fester Bestandteil des Systems Lithiumbatterie. Die aktuelle Forschung wird sowohl auf Lithium basierenden Systemen mit Optimierungspotential als auch an anderen Ladungsträgern weitergeführt. Zu nennende Themen sind Festkörperbatterien mit leitfähigen Polymeren oder Keramiken, um entflammbare aprotische Elektrolyten zu ersetzen, und die Rückkehr zu Lithium als Anodenmaterial für eine höhere Energiedichte sowie Lithiumsauerstoff-, Natriumsauerstoff- und Lithiumschwefelbatterien. Die Batterietechnologie ist eins von vielen Themen, die die Tribologie direkt und indirekt beeinflussen. Mehr zu möglichen Themen finden Sie in dieser Ausgabe, welche gleichzeitig die letzte von Frau Anita Koryani unterstützte Ausgabe sein wird. Sicherlich darf ich mich auch im Namen aller Autoren für Ihr langjähriges Engagement rechtherzlich bedanken. Bleiben Sie, liebe Frau Koranyi, auch im Ruhestand der Tribologie gewogen, Ihr Manfred Jungk Herausgeber Nobelpreis 2019 für Lithium TuS_6_2019.qxp_T+S_2018 28.11.19 15: 15 Seite 1