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Forschung

Lanthan-Nickel-basierte Perowskit-beschichtete Nickelelektroden für die elektrochemische Sauerstoffevolutionsreaktion

Wasserstoff wird als nachhaltige Alternative zu fossilen Energieträgern angesehen, wenn es mithilfe von erneuerbaren Energien produziert wird. Eine Schlüsseltechnologie hierfür ist die elektrokatalytische Wasserspaltung. Hierbei könnte diese Technologie auch helfen, die Verschiebung zwischen Bedarf und meteorologisch bedingter Produktion von erneuerbaren Energien zu schließen, wenn Überschussstrom zur Elektrolyse verwendet wird. Die Elektrolyse von Wasser generiert Wasserstoff an der Kathode und Sauerstoff an der Anode bei einem Standardpotential von 1,23 V. Die Sauerstoffevolutionsreaktion (engl. oxygen evolution reaction OER) ist hierbei jedoch noch die limitierende Reaktion dieser Technologie aufgrund von hohen erforderlichen Überpotentialen.

Um einen großtechnischen Einsatz dieser Technologie zu ermöglichen, wurde bereits viel an der Entwicklung von Katalysatoren basierend auf verfügbaren Übergangsmetallen geforscht. Hierbei wurde entdeckt, dass Nickel und Nickel-basierte Materialien wie etwa Lanthan-Nickel-Perovskite geringe Überpotentiale in der alkalischen Wasserelektrolyse aufweisen. Mittels verschiedener Synthesemethoden werden verschiedene Katalysatorpartikel und -zusammensetzungen hergestellt und auf ihr Verhalten in der OER untersucht.

Forschungsschwerpunkte:

• Sauerstoffevolutionsreaktion
• Elektrokatalyse
• Anorganische Materialsynthese und -charakterisierung