Forschung an Hochtemperatur-Supraleitern: Neue HTS-Wire erreichen Rekordleistung

Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) müssen auf Preis-Leistungs-Metriken besser sein als Kupferdraht, bevor sie weit verbreitet eingesetzt werden können. Ein HTS-Wire-Segment zeigt Energieeigenschaften, die fünf bis zehnmal besser sind als bei kommerziellen HTS-Drähten. Die Forschung der Universität in Buffalo bringt uns diesem Ziel näher.

In einer in Nature Communications veröffentlichten Studie berichten Forscher, dass sie das weltweit leistungsstärkste HTS-Wire-Segment hergestellt haben und gleichzeitig das Preis-Leistungs-Verhältnis deutlich verbessert haben. Die Ergebnisse zeigen, wie die Leistung des YBa2Cu3OX-Supraleiters durch seltene Erden verbessert werden kann.

Basierend auf Rare-Earth Barium Copper Oxide (REBCO) erreichten ihre Drähte die höchste kritische Stromdichte und Pinning-Kraft – die Menge an elektrischem Strom, der getragen wird, und die Fähigkeit, magnetische Wirbel zu fixieren – die bisher für alle Magnetfelder und Temperaturen von 5 Kelvin bis 77 Kelvin berichtet wurden.

HTS-Drähte können in der Energieerzeugung und -verteilung eingesetzt werden. Sie können den von Offshore-Windgeneratoren erzeugten Strom verdoppeln und überlegene magnetische Energiespeichersysteme für die Energieübertragung ermöglichen.

Diese Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Produktion von HTS-Drähten zu skalieren und sie wettbewerbsfähig gegenüber Kupferdrähten zu machen. Die Herausforderung wird sein, die Produktion hochzufahren.