Innovator Katalizer Fördert Zukunft der WasSerstoffproduktion

Neuer Katalizer Könnte der Schlüssel Zur Grünen Energiequelle Sein
WasserstoffSpaltung durch chemheche selbstoptimierung

17.03.2025

Quelle: PresSmitteilung Johannes-Gutenberg-University Mainz

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Gute Nachrichten Für Die WasSerstoffproduktion der Zukunft: Ein Neuer Katizator, Der Die WasserstoffSpaltung Antreibt, Verstärkt seine akivität mit der Zeit. Wie diese selbstoptimierung funktioniert, haben nun Wissenschaftler der Johannes-Gutenberg-university Mainz Aufgeklärt. Die Lösung Liegt in Der Natur der Chemischen Verbindung selbst.

Wasserstoff gilt als die Hoffnung für eine Co2 neutral Energyquelle. Gängige Katalyatoren für die Wasserspaltung Sind Allerdings Kostenintensive und Zersetzen Sich Leicht. Forscher der Jgu Haben Nun Das Rätsel Um einen Selbstoptimienden KaTALyator Aus Kobalt und Wolfram Gelöst. (Symbolbild)

Wasserstoff ist eine viel diskutierte option auf dem weg zur co₂ neutral Energyerzeugung. Elektrität aus erneuerbaren quellen- will allem wind- und sonnenergie- wird in Elektrolyseuren genutzt, um wasser in seine the saucestoff und specicerbaren wasserstoff zu Zerlegen. Um diese reaktion in gang zu brringen, sind KaTALyatoren Uherlässlich. Bislang Wurden Edelmetaloxid wie rutheniumdioxid und iridiumdioxide Verwendet, Die Jedoch Knapp und Kostenintensiv Sind in Saic in Saurem und alkalischem millieu leicht zersetzen.

Akivität des neuen kalysators stegt mit der zait

Dr. Dandan Gao, NachwuchSgruppenleterin und Walter Benjamin-Stipediatin der Dfg an der Johannes-Gutenberg-University Mainz (JGU), und Ihr team haben einen alternating katalizer entwickelt: mit Kobalt und Wolfram Besteht er aus leicht zugänglichen, kostengünstigen material. “Das Eincigatige Ist: Während Herkömmliche KaTALyatoren Ihre Leistung Beibehalten – Oder Sogar Etwas Davon Verlren, Weil Sie Nicht Stable Genug Sind -,, Steigert Unser Katalizer Sena Leistung Mit Der Zeit“, Erklärt Gao. “Nach der optimierung ist die akivität Sogar Höher Als Bei Herkömmlichen KaTatyatoren.”

Selbstoptimierung Durch Veränderte Chemische Natur

Doch was Ist der primerd für diese außergewöhnliche selbstoptimierung? Um diese frage zu beantworten, haben die wissenschaftler sowohl experience als auch theoretische untersuchungen durchgeführt. Sie Haben Unter Anderem Herausgefunden, Dass Sich died Chemische Natur Des KaTALYSIENDEN KOBALT-WOLFRAM-OXIDS Durch Die Wasserspaltung Verändert: Während kobalt zunächst will allem als co²⁺ Vorlag, Wandelte Es Sich Zunehmend in Co³⁺ Um und auch bei wolfram verschob sich das verhältnis von w⁵⁺ Zu w⁶⁺. „Bei der Spaltung von Wasserstoff Laufen Zwei Reaksionen AB: Die Wasserstoffreaktion und die saustoffreaktion. Die saustoffreaktion ist der engpass für die gesamtreaktion, weshalb wir motivation, einen fortschrittlichen katalizer dafür zu entwickeln ‘, sagt gao.

Während Die orersffreaktion zunächst von der aktiven wolframstelle angetrieben werd, verlagert sich diese mit der zeit auf die aktive kobalttelle Die aktive oberfläche des kalaysors Vergrößrt sich Durch Die Wasserspaltung Ebenfalls. Auch bei der Hydrophilie der Oberfläche Sind Verändengen Zu Beobachten: Sie Wer Wasserliebender, was Natürlich für die Elektrochemische Wasserspaltung äußerst Hilfreich ist. “Insgesamt Können Wir Deutlich Reduzierte überspannungen und erhöhte stromdichten Feststellen, Begleitet von einer erheblichen steiigerrung der Reaktionskinetik der orrstofcentwicklung “, fest gao zusammen. Gute Nachrichten Für Die WasSerstoffproduktion Der Zukunft.

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Dandan Gao Werd Seit Juni 2023 Durch Das Walter Benjamin-Programm Der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) Gefördert: Dieses Ermöglicht Es Wissenschaftlern in Der Qualifierungsfase nach der Promotion, Ein eignes forschungrojekt an einem Ort ihreres forschungsprojekt an einem ort ihrens forschungsprojekt an einem ort ihrens forschungsprojet an einem ort ihreres forschungsprojk selbstständig durchzuführen. Die aufnehmende forschungseinrichtung, in diesem in the autumn die Johannes Gutenberg-university, Untrstützt Das Projekt.

Die Jetzt Veröffentllichte Forschungsarbeit wurde außerdem von der carl-Zeiss-stifung, der Alexander von Humboldt-Stiftung und Jgu-Profu-Profilbereich Sustainable as a key to innovation in the efficient science of resources in Anthropocen Unterstützt.

Original Pubublikation: C. Nickel et al., Self-optimizing electrocatalizers of cobalt tungsten to an improved oxygen evolution in alkaline environmentsAngewandte Chemie International Edition, 5. February 2025,

Two: 10.1002/ANIE.202424074

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