Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Untersuchung und Optimierung von Elektrokatalysatoren mit niedriger Edelmetallbeladung für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER)

Art der Arbeit

Abschlussarbeit Bachelor, Master oder Diplom im Bereich Chemie, Materialwissenschaften oder Ähnlichem

Motivation

Um die Flexibilität erneuerbarer Energien zu erhöhen und deren Integration in bestehende Energienetze zu verbessern ist eine effiziente Zwischenspeicherung nötig. Wasserstoff als Energieträger der Zukunft hat dabei ein hohes Potential. Dieser kann in einem Elektrolyseur erzeugt werden. Ein großer Forschungsbedarf besteht allerdings weiterhin in der Entwicklung der kostengünstigen Elektrokatalysatoren, welche entweder edelmetallfrei sind oder durch die Mischung mit Metalloxiden eine hohe elektrochemische Aktivität mit einer niedrigen Edelmetallbeladung erreichen.

Der Fokus dieser Arbeit geht um die Charakterisierung und Optimierung von Elektrokatalysatoren aus verschiedenen Metalloxidmischungen in Bezug auf die Zusammensetzung der aktiven Komponenten und deren Elektroaktivität bei der Sauerstoffentwicklung.

Vorhabensbeschreibung

Während der Arbeit sollen Sauerstoffkatalysatoren aus Metalloxidmischungen mit verschiedenen Zusammensetzungen optimiert und sowohl physikalisch als auch elektrochemisch charakterisiert werden. Dabei ist der Betrieb eines rotierenden-Scheibenelektrode-Setups (RDE) charakterisiert und ggf. die Durchführung der Einzelzellentests Teil der Aufgabe. Die Eigenschaften  der untersuchten Katalysatoren sollen zu Benchmark-Sauerstoffkatalysatoren verglichen werden. Dabei sind vor allem die Sauerstoffentwicklungsaktivität sowie die Stabilität der Materialien zu untersuchen.

Aufgaben

  • Vorbereitung und Durchführung verschiedener elektrochemischer Messungen der Katalysatoren mit Hilfe der Rotierenden Scheibenelektrode
  • Optimierung der Zusammensetzung von den Katalysatoren
  • Durchführung von Einzelzellentests
  • Aufarbeitung der Daten:
  • Analyse der Daten im Hinblick auf wichtige Eigenschaften, z.B. Strom-Spannungsverhalten oder Stabilität
  • Graphische Aufarbeitung der Daten

Voraussetzungen

 

  • Studium der Verfahrenstechnik, Chemie, Materialwissenschaften oder Vergleichbares
  • Laborerfahrung, insbesondere Messgeräte
  • Elektrochemische Grundkenntnisse
  • Gute Sprachkenntnisse in Deutsch oder Englisch
  • Hohes Level an Motivation
  • Hohes Maß an Selbstständigkeit
  • Fähigkeiten im Bereich Team-Work und Kommunikation

Beginn

nach Absprache

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