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Projekt
Einfluss dynamischer Betriebsbedingungen auf die elektrolytische Wasserstoff-Erzeugung
Antragsteller
Professor Dr. Timo Jacob; Professor Dr. Herbert Over
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406662882
Für Umwandlung und Speicherung erneuerbarer Energien spielt Wasserstoff als nachhaltiger Energieträger eine entscheidende Rolle, der dann entweder in Niedertemperatur-Brennstoffzellen wieder effizient verstromt wird, oder in nachgeschalteten chemischen Prozessen als Edukt eingesetzt wird, um höherwertige organische Moleküle herzustellen. Grundsätzlich kann Wasserstoff durch elektrolytische Wasserspaltung gewonnen werden. Das Hauptproblem stellt die intermit¬tierende Bereitstellung von elektrischer Energie durch Photovoltaik und Windparks dar. Um eine Wasserstoff-Ökonomie auf der Basis von erneuerbaren Energien aufzubauen, ist es erforderlich, Wasserelektrolysatoren zu entwickeln, die auch bei großen Lastwechseln noch ökonomisch und stabil arbeiten. Das erfordert eine elektrolytische Wasserspaltung in saurer Umgebung, bei der wegen der geringen Auslastung durch intermittierende Energiequellen auch höhere Überspannung erlaubt sein müssen, ohne dabei die Langzeitstabilität insbesondere des Anodenmaterials zu verlieren. In diesem Gemeinschaftsprojekt von Prof. Jacob (Ulm) und Prof. Over (Gießen) soll die verstärkte Korrosion und die Aktivität von Ir-basierten einkristallinen Modelloxidelektroden in der sauren Sauerstoffentwicklung bei Lastwechsel auf mikroskopischer Ebene untersucht und verstanden werden. Hierzu wird in enger Verbindung von ab initio Theorie und Experiment eine mikro¬kinetische Beschreibung der auftretenden elektrochemischen Prozesse entwickelt und gegen operando Messungen, sowohl hinsichtlich der Stabilität als auch der Aktivität, validiert.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
