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ATO-KAT - Atomar dünn beschichte poröse Elektroden als neuartige Katalysatoren für die Wasser-Elektrolyse
Projektleitung
	Dr. rer. nat. Franziska Emmerling BAM - 1. Analytische Chemie; Referenzmaterialien E-Mail: Franziska.Emmerling@bam.de ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8528-0301 Researcher-ID: G-3011-2010 ResearchGate-Profil: https://www.researchgate.net/profile/Franziska-Emmerling-2
Förderstruktur
	Bund - Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) - 6. Energieforschungsprogramm - Grundlagenforschung Energie
Projektbeginn
	01.11.2018
Projektende
	31.10.2021
Projektart
	Realisierte Antragsforschung
Themen-/Aktivitätsfeld
	THEMENFELD Analytical Sciences, * Zerstörungsfreie Prüfung und Spektroskopie
Abstract
	Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist die Entwicklung neuartiger Elektroden für die Wasserstofferzeugung sowie von optimierten Methoden der Produktion der darin enthaltenen Katalysatoren. Das Projekt konzentriert sich auf die typischerweise limitierende Teilreaktion der Wasserelektrolyse, die sogenannte Sauerstoff-Entwicklungs-Reaktion (OER). Verbesserte Effizienz sowie ein deutlich geringerer Gehalt an katalytisch aktivem Edelmetall sollen durch eine definierte Strukturierung der Elektroden erreicht werden. Diese Strukturierung trennt gezielt die verschiedenen Materialfunktionen auf in Oberflächenprozesse (katalytische Reaktion, Degradation) und Prozesse die vom Volumen des Materials kontrolliert werden (Leitfähigkeit, Stabilität, Porensystem). Die neuartigen Katalysatoren sollen aus einer mehrere Atomlagen dünnen und katalytisch aktiven Metalloxidschicht bestehen, welche homogen und oberflächenkonform auf den Porenwänden eines leitfähigen Trägermaterials (metalldotiertes TiO2 sowie Metallkarbide) aufgebracht ist. Die Eigenschaften der Katalysatoren sollen in Bezug auf die Beschichtung (Zusammensetzung, Dicke, Multimetalloxide) und den porösen Träger (Zusammensetzung, Leitfähigkeit, Porengröße, Wandstärke) kontrolliert einstellbar sein. Durch geschickte Wahl von Oberflächen- und Volumenmaterial sollen zusätzliche Synergieeffekte erzielt werden (elektronische Modifikation der Schicht; Schutzwirkung gegen Degradation des Trägers).