Überblick

Im Juli 2016 hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die Forschergruppe 2397 unter Federführung der Technischen Universität Clausthal bewilligt. Das Forschungsgebiet des Projektes „Multiskalen-Analyse komplexer Dreiphasensysteme: Sauerstoffreduktion an Gasdiffusionselektroden in wässrigem Elektrolyt“ sind die komplexen Abläufe innerhalb von Gasdiffusionselektroden (GDE).

GDE sind Funktionsmaterialien, die in verschiedenen technisch bedeutsamen elektrochemischen Prozessen wie Brennstoffzellen und Metall-Luft-Batterien eingesetzt werden. Gerade im Hinblick auf die Herausforderungen der Energiewende ist die Entwicklung und Herstellung dieser Materialien von besonderer Bedeutung. Ziel der neuen Forschergruppe ist es, die komplexe Interaktion von Reaktions- und Transportprozessen in den Gasdiffusionselektroden und ihren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Elektroden insgesamt zu verstehen und quantitativ zu beschreiben.

Die Schwerpunkte der Forschung liegen dabei in der Untersuchung der Kinetik der Sauerstoff-Reduktion an Silber-Oberflächen und in der Erfassung und Simulation des Eindringens eines flüssigen Elektrolyten in das aus hydrophilen und hydrophoben Bestandteilen aufgebaute Porensystem. Darüber hinaus sollen die Beziehungen zwischen der porösen Struktur einer GDE, den Prozessbedingungen und den wesentlichen Elektrodeneigenschaften ermittelt werden.

Ermöglicht werden soll dieses vertiefte Verständnis durch die zielgerichtete Zusammenarbeit von verschiedenen Arbeitsgruppen aus den Bereichen Materialcharakterisierung, Tomographie, Elektrochemie und chemischer Verfahrenstechnik. Deutschlandweit sind dazu Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von insgesamt sieben Universitäten und Forschungseinrichtungen an dem Projekt beteiligt.

 

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