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GEP – Grundlagen elektrochemischer Phasengrenzen

Förderkennzeichen: 13XP5023

Herausforderungen und Ziele
Erneuerbare Energien tragen einen großen Teil zur Energiewende bei. Da diese Energien nicht immer dann anfallen, wenn wir sie am dringendsten brauchen, ist  die Energiezwischenspeicherung von zentraler Bedeutung. Elektrische Energie lässt sich am besten in Form von chemischen Brennstoff en, wie z.B. Wasserstoff, speichern. Der Vorgang dieser „power to gas“ genannten Energieumwandlung ist physikalisch-chemisch die Elektrolyse von z.B. Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Bei Bedarf können die synthetisierten Brennstoffe später wieder dazu genutzt werden, elektrische Energie zu erzeugen. Die erforderlichen elektro-chemischen Prozesse, die bei der Brennstoff erzeugung ablaufen, sind aber sehr komplex und noch nicht hinreichend aufgeklärt, um preiswerte und marktfähige Systeme entwickeln zu können. Genau hier setzt nun der Forschungsverbund „Grundlagen elektrochemischer Phasengrenzflächen an. 

Inhalt und Arbeitsschwerpunkte
Die Partner wollen gemeinsam neueste technische Entwicklungen der Oberfl ächenphysik nutzbar machen und im Zusammenspiel mit neuen theoretischen Modellen die Grundlagen von elektrochemischen Reaktionen aufklären. Das Verständnis dieser Reaktionen erlaubt die Verbesserung von Materialsystemen, so dass diese effizient und dauerhaft elektrische Energie in speicherbare chemische Energie umwandeln können. In der Kombination von Theorie und Experiment sollen elektrochemische Synthese-Reaktionen an Elektroden aus Metallen, Halbleitern und Oxiden, die für jeweils unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden können, auf atomarer Ebene erforscht werden. Das Ersetzen teurer Edelmetall-Katalysatoren oder umweltschädlicher Schwermetalle und die Verbesserung der Prozessführung benötigen sehr genaue materialspeziffische Kenntnisse der elektrochemischen Reaktionen an der jeweils eingesetzten Elektrode unter Prozessbedingungen. Die enge Verschränkung von Theorie und Experiment soll Forschung mit empirischen, anwendungsgetriebenen F&E-Aktivitäten verbinden und das notwendige Grundlagenwissen für die Entwicklung effizienter Speichermedien befördern.

Weitere Informationen unter: www.innoemat.de

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