Februar 2017

Für die Entwicklung stationärer Systeme zur Energiespeicherung stellt die elektrokatalytische Wasserspaltung einen ökologischen Weg dar, Wasserstoff als chemischen Energieträger zu verwenden. Dabei ist insbesondere die Reaktion an der Anode von großem Forschungsinteresse. Die hohe Überspannung, welche zur Erzeugung von Sauerstoff aufgewendet werden muss und die Stabilität der Elektrode sind wesentliche Probleme der kostengünstigen Erzeugung von Wasserstoff. Bisher werden diese Anforderungen nur durch Metalloxide seltener Erden erfüllt, wodurch die Elektroden sehr teuer in der Anschaffung sind. Die Natur verwendet in der Photosynthese ein Calciummanganoxid zur Katalyse der Sauerstofferzeugung. Da der Mechanismus der Sauerstofferzeugung noch nicht vollständig erforscht ist, stellt diese Materialklasse ein sehr interessantes Forschungsgebiet dar. Die Abbildung zeigt jeweils Messungen zur Aktivität und Stabilität eines Manganoxidkatalysators. Durch die Steuerung der Defektchemie binärer und ternärer Manganoxidphasen soll hierbei gezielt die Aktivität und Stabilität der Phasen verbessert werden. (Bild eingereicht von Raika Oppermann und Christoph Richter.)