G1: Experimentelle Untersuchungen zur Dotierung von Kohlenstoffmaterialien und Einfluss der funktionellen Gruppen auf die elektrokatalytische Aktivität in der kathodischen Sauerstoffreduktion
Um Wasserstoff als Energieträger effizient nutzbar zu machen, ist es von essentieller Bedeutung, dass hochwirksame und kostengünstige Katalysatormaterialien entwickelt werden, die die Elektrodenreaktionen in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren, insbesondere die kathodische Sauerstoffreduktion bei der Energieerzeugung aus Wasserstoff, katalysieren. Das Vorhaben zielt auf die systematische Untersuchung von heteroatomdotierten Kohlenstoffmaterialien für den Einsatz als Elektrokatalysatoren. Im Fokus steht vor allem ein tiefergehendes Verständnis für die Beziehungen zwischen der Struktur der funktionalisierten Kohlenstoffmaterialien (spezifische Oberflächen, Porenradienverteilung, Art, Menge und Lage der durch Dotierung eingebrachten funktionellen Gruppen) und der daraus resultierenden elektrokatalytischen Aktivität in der Sauerstoffreduktion. Das Vorhaben profitiert dabei von der gemeinsamen Expertise in Anorganischer Materialchemie und physikalischer Elektrochemie, sowie der Operando-Spektroskopie, um durch die Strukturaufklärung auch in situ zu einem gezielten Materialdesign optimierter Katalysatormaterialien zu gelangen.
Doktorandin: Lairana Lima Duarte
Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Stefan Kaskel
Nebenbetreuerin: Dr. rer. nat Julia Grothe