Wasserstofferzeugung und -nutzung in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen, sowie Hydrier- und Dehydrierreaktoren, basieren auf komplexen (elektro-)chemischen Prozessen an Grenzflächen von Katalysatoren. Ein weitreichendes Verständnis der Katalyse ist essentiell, um entscheidende Leistungsparameter wie die Aktivität, Stabilität und Selektivität von Energieumwandlungsreaktionen signifikant zu verbessern. Die akademischen Kollaborationspartner in Erlangen verfügen über ein weltweit einzigartiges Portfolio an Charakterisierungsmethoden zur Erforschung mechanistischer Grundlagen sowie zur schnellen Bestimmung von leistungsfähigeren katalytischen Systemen.
Die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) ermöglicht die bildgebende strukturelle und chemische Charakterisierung funktionaler Materialien und Prozesse bis in den atomaren Bereich. Durch elektronenmikroskopische Analysen von Elektrokatalysatoren vor und nach deren Einsatz in Elektrolyseuren bzw. Brennstoffzellen lassen sich beispielsweise Alterungs- und Degradationsmechanismen aufklären, welche ansonsten nur indirekt und makroskopisch durch eine Performanceabnahme nachgewiesen werden können. Neben standardmäßigen ex-situ Untersuchungen von Katalysatoren vor und nach Reaktionen, beschäftigen wir uns zudem mit der spannenden Herausforderung der in situ TEM in der Flüssigphase, welche es ermöglicht, strukturelle Veränderungen direkt während chemischen Reaktionen zu beobachten.
