Gaselektroden und Dreiphasengrenzen

Elektrodenreaktionen unter Beteiligung von Gasen (z. B. Sauerstoff oder Wasserstoff) sind typisch für die Festkörperelektrochemie. Die Reaktionsorte an den Elektroden sind je nach den Transporteigenschaften der beteiligten festen Phasen (Elektrolyt, Elektrodenmaterial) räumlich eng begrenzt (z. B. auf die sogenannte Dreiphasengrenze), was schnell zu starken Überspannungen führt.

Die mikroskopischen Mechanismen selbst einfacher Systeme sind auch heute noch weitgehend unklar. Daher führen wir einerseits grundlegende Untersuchungen an Modellsystemen durch und erarbeiten andererseits Wege zu einer Verbesserung der Elektrodenkinetik von Gaselektroden.

Drittmittel: DFG, Industrie

Kooperationspartner: Dr. S. Günther (LMU München), Dr. M. Kiskinova (ELETTRA, Trieste/Italien), Dr. G. Beck (FEM, Schwäbisch Gmünd), Dr. M. Backhaus-Ricoult (Fa. Corning, USA)

Ausgewählte Veröffentlichungen:

In situ observation of electrode reactions probed by microspectroscopy, B. Luerssen, H. Fischer, S. Günther and J. Janek, In: Solid State Ionics: Science and Technology of Ions in Motion; (Eds.) B. V. R. Chowdari, H.-I. Yoo, G. M. Choi and I.-H. Lee. Proc. of Asian Conf. Solid State Ionics 9 (2004) 139 – 149

In situ imaging of Electrochemical Induced oxygen spillover on Pt/YSZ Catalysts, B. Luerßen, E. Mutoro, H. Fischer, S. Günther, R. Imbihl, J. Janek, Angew. Chem. Int. Ed. 45(9) (2006) 1473-1476

Kinetic studies of the electrochemical nitrogen reduction and incorporation into yttria stabilized zirconia, I. Valov and J. Janek, Solid State Ionics 177 (19-25) (2006) 1619-1624

Epitaxial Pt(111) thin film electrodes on YSZ(111) and YSZ(100) – Preparation and characterisation, H. Fischer, G. Beck, E. Mutoro, V. Srot, K. Petrikowski, E. Tchernychova, M. Wuttig, M. Rühle, B. Luerßen, J. Janek, Solid State Ionics 178 (2007) 327-337

In-situ Imaging of Electrode Processes on Solid Electrolytes by Photoelectron Microscopy and Microspectroscopy – The Role of the Three-Phase Boundary, J. Janek, B. Luerssen, E. Mutoro, H. Fischer, S. Günther, Topics in Catalysis 44 (3) (2007) 399-407