Modellgestützte Analyse der Kinetik der Sauerstoff- und CO2-Reduktion auf idealisierten Silberelektroden

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Tanja Vidakovic-Koch
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276655287

In diesem Projekt werden die Kinetiken der Sauerstoff-(ORR) und Karbondioxid-Reduktion (CO2-Reduktion) untersucht. Ziel ist es, das grundlegende Verständnis der Kinetik elektrochemischer Reaktionen unter untypischen Bedingungen, z.B. hochkonzentrierten Lösungen (ORR) und bei Nebenreaktionen (CO2-Reduktion) zu verbessern. Zusätzlich sollen die Ergebnisse dieses Projektes zum Verständnis der Einschränkungen von ORR und CO2-Reduktion in technischen Elektroden verwendet werden. Die Methode der Wahl ist die Nichtlineare Frequenzganganalyse (NFRA). Ein weiteres Ziel dieses Projekts ist es, diese Methode weiterzuentwickeln. Möglich wird dies durch die systematische Untersuchung verschiedener elektrochemischer Reaktionen an einer Silberelektrode (ORR, HER, CO2-Reduktion), die ein breites Spektrum komplexer elektrochemischer Reaktionsmechanismen (mit elektrochemischen und chemischen Schritten sowie vorausgehenden Reaktionen in Elektrolyten) darstellt. Die ORR- und CO2-Reduktionsreaktion umfasst die Bildung von Zwischen- (Wasserstoffperoxid) oder Nebenprodukten (H2), die die Selektivität gegenüber dem gewünschten Produkt verringern (OH- und CO für ORR bzw. CO2-Reduktion). Weiteres Ziel ist es zu zeigen, dass der periodische Betrieb die Produktselektivität zur CO2-Reduktion beeinflussen kann, was nicht nur praktische, sondern auch grundlegende Bedeutung hat.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2397: Multiskalen-Analyse komplexer Dreiphasensysteme