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Aug 11, 2023

Hoch

Forscher der Universität Twente in den Niederlanden haben eine entwickelt

Forscher der Universität Twente in den Niederlanden haben ein neues hochentropisches Perowskitoxid (HEO) als hochaktiven Elektrokatalysator für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) entwickelt – die kinetisch begrenzende Schlüsselhalbreaktion in mehreren elektrochemischen Energieumwandlungstechnologien. einschließlich der Erzeugung von grünem Wasserstoff.

In einer Open-Access-Studie in der Zeitschrift ACS Nano berichten die Forscher, dass der Verbundwerkstoff (LaCr0,2Mn0,2Fe0,2Co0,2Ni0,2O3-δ) seine Ausgangsverbindungen mit 17- bis 680-mal höheren Strömen bei einem festen Überpotential übertrifft. Der Verbundstoff, der aus mehreren auf der Erde vorkommenden Elementen besteht, könnte möglicherweise für eine effiziente Wasserstofferzeugung ohne seltene und edle Metalle wie Platin verwendet werden.

Die derzeit effizientesten Elektrolyseure enthalten Platin und Iridium, die für die Elektroden benötigt werden, an denen aus Wasser Wasserstoff- und Sauerstoffgas erzeugt werden. Allerdings sind Platin und insbesondere Iridium zu selten. Deshalb sind wir ständig auf der Suche nach Elektrodenmaterialien aus immer größeren Ressourcen, die auch als effiziente und stabile Elektrokatalysatoren eingesetzt werden können.

Die fünf Übergangsmetalle sind einzeln als Katalysator nur mäßig aktiv. Die höhere Aktivität als Komposit war überraschend.

Wir gingen davon aus, dass die Stabilität im Vergleich zu herkömmlichen Verbundwerkstoffen verbessert werden würde, aber als wir mit den Tests begannen, stellte sich bald heraus, dass auch die Aktivität viel höher war. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern aus Karlsruhe (Deutschland) und Berkeley (USA) haben wir herausgefunden, dass die einzelnen Übergangsmetalle sich gegenseitig „helfen“ können, um das kombinierte Material in einem sogenannten Synergieeffekt besser zu machen als die Summe seiner Teile.

Ressourcen

Mohana V. Kante, Moritz L. Weber, Shu Ni, Iris CG van de Bosch, Emma van der Minne, Lisa Heymann, Lorenz J. Falling, Nicolas Gauquelin, Martina Tsvetanova, Daniel M. Cunha, Gertjan Koster, Felix Gunkel, Slavomír Nemšák, Horst Hahn, Leonardo Velasco Estrada und Christoph Baeumer (2023).

Gepostet am 27. März 2023 in Wasserstoff, Wasserstoffproduktion, Markthintergrund, Materialien | Permalink | Kommentare (0)