Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektrochemie 2012: Forschung für eine nachhaltige Energieversorgung

12.09.2012
Die Technische Universität München ist vom 17. bis 19. September Gastgeberin der „Electrochemistry 2012“.

Über 400 Wissenschaftler diskutieren hier über aktuelle Forschungsarbeiten und Entwicklungen zu neuen Batterietypen und elektrochemischen Speicherkonzepten, zu Brennstoffzellen und zur Elektrokatalyse, zu Korrosionsschutz und in der elektrochemischen Analytik, Synthese und Produktion.

Die Federführung bei der Tagungsorganisation hat die Fachgruppe Angewandte Elektrochemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh). Das wissenschaftliche Programm und die lokale Organisation der diesjährigen Tagung werden von den Professoren Dr. Katharina Krischer und Dr. Hubert Gasteiger koordiniert.

Der Gießener Elektrochemiker Professor Dr. Jürgen Janek ist erster von insgesamt 114 Vortragenden, die überwiegend aus Deutschland und dem europäischen Ausland, aber auch aus den USA und Japan anreisen. Janek interessieren die Festkörpersysteme in elektrochemischen Zellen, sei es in Hochtemperatur-Brennstoffzellen oder in Lithium-Batterien. Während früher die klassischen Zellkomponenten Elektroden aus festen Materialien und flüssige Elektrolyte waren, findet man bei Neuentwicklungen den Trend zu Elektroden und Elektrolyten vor, die beide in fester Phase vorliegen.
Hier ist aber die Kinetik der Grenzflächenvorgänge nur wenig untersucht. So versteht man häufig nicht, warum es zu den beobachtbaren Elektroden-Instabilitäten kommt. Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Spektroskopie und Mikroskopie helfen, die Grenzflächenvorgänge aufzuklären. Hier besteht erheblicher Nachholbedarf in der Forschung.

Die Photoelektrokatalyse ist ein weiteres wichtiges Forschungsfeld in der Elektrochemie, insbesondere mit Blick auf das Zukunftsprojekt der Wasserstoffökonomie. Vorbild ist die Wasserspaltung und Wasserstoffproduktion in der Natur, die bei den Photosynthese-Prozessen in Pflanzen ablaufen. Theoretisch scheint alles ganz einfach: Damit Sonnenenergie in den „Solarbrennstoff“ Wasserstoff umgewandelt werden kann, muss an einem Photokatalysator, durch Licht induziert, eine Ladungstrennung erfolgen, dann müssen Redox-Äquivalente zu einem wasseroxidierenden Katalysator, der Anode, und zu einem Wasserstoff produzierenden Katalysator, der Kathode, transportiert werden. Aber diese „Künstliche Photosynthese“ funktioniert noch nicht, jedenfalls nicht zufriedenstellend hinsichtlich der Wasserstoffausbeute und der Lebensdauer der Katalysatoren.
Es fehlt zudem das Wissen, wie man den durch ein Lichtquant ausgelösten Einelektronen-Startprozess der Reaktion mit dem Multielektronenprozess, der bei der Katalyse abläuft, verknüpfen kann. Obwohl man in den vergangenen Jahren den Photosyntheseprozess in den Pflanzen durch immer bessere analytische Methoden und elektrochemische Experimente recht gut zu verstehen gelernt hat, wird hier weitere Forschung vonnöten sein, um die künstliche Photosynthese zur Wasserstoffproduktion einzusetzen. Professor Dr. Wolfgang Lubitz, Direktor am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion in Mülheim/Ruhr, arbeitet auf diesem Gebiet, das er in München genauer erläutert.

Wie sich Wasserstoff an so genannten weichen Grenzflächen bilden kann, untersucht auch Professor Dr. Hubert Girault an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Zugrunde liegen elektrokatalytische Prozesse, basierend auf einer Potentialdifferenz zwischen zwei Phasen. Wasserstoff entwickelt sich beispielsweise an der Grenzschicht von Wasser und Dichlorethan an einem wasserunlöslichen Metallocen als Katalysator. Girault untersucht an ähnlichen Systemen auch die Reduktion von Kohlendioxid, die nur schwer gelingt. An der Phasengrenze zwischen Wasser und superkritischem CO2 setzt er dafür wasserlösliche Katalysatoren auf Nickel- oder Rutheniumbasis ein.

Ein weiterer Plenarvortrag, gehalten von Professor Dr. Thomas P. Moffat vom National Institute of Standards and Technology in Gaithersburg, USA, geht auf die Elektroabscheidung von Kupfer auf Halbleiter-Bauelemente ein, um diese zu „verdrahten“. Eigentlich ist die elektrochemische Abscheidung eine in der Praxis etablierte Methode. Das Wachstum der Kupferfilme und –drähte lässt sich aber dank einer ausgeklügelten Elektrochemie jetzt viel besser steuern.

Mit dieser Thematik befasst sich auch Dr. Kristina Tschulik am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden. Für ihre an der Technischen Universität Dresden eingereichte Doktorarbeit „Electrochemical Deposition of Metallic Layers and Structures in Magnetic Gradient Fields“ wird sie mit dem Förderpreis 2012 auf dem Gebiet der Angewandten Elektrochemie ausgezeichnet. Mit ihrer Arbeit hat sie einen wesentlichen Beitrag zum grundlegenden Verständnis der Wirkung überlagerter magnetischer Gradientenfelder auf die elektrochemische Abscheidung von strukturierten und dreidimensionalen Metallschichten geleistet.

Für ihre an der Technischen Universität Darmstadt eingereichte Doktorarbeit mit dem Thema „Elektronenmikroskopische Untersuchungen der Elektrodenstrukturen von Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen – 3D und in situ“ erhält auch Dr. Susanne Zills den Förderpreis 2012 auf dem Gebiet der Angewandten Elektrochemie. Um die elektrochemische Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle zu verbessern, muss man die Zusammenhänge zwischen Struktur und Leistungsfähigkeit von Membran-Elektroden-Einheiten besser verstehen. Dazu hat Zills mit ihren zwei- und dreidimensionalen Untersuchungen beispielsweise mit dem Rasterelektronenmikroskop und der Ionenfeinstrahl-Tomographie wesentlich beigetragen.

Die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) gehört mit über 30.000 Mitgliedern zu den größten chemiewissenschaftlichen Gesellschaften weltweit. Sie hat 28 Fachgruppen und Sektionen, darunter die Fachgruppe Angewandte Elektrochemie mit über 400 Mitgliedern. Alle zwei Jahre findet eine Tagung unter der Regie der GDCh-Fachgruppe Angewandte Elektrochemie statt. Zum dritten Mal ist es eine internationale Tagung, an der sich auch die GDCh-Fachgruppe Analytische Chemie, die Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie, die Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie, die Arbeitsgemeinschaft Elektrochemischer Forschungsinstitutionen, die Gesellschaft für Korrosionsschutz und die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik beteiligen.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Rittal und Innovo Cloud sind auf Supercomputing-Konferenz in Frankfurt vertreten
18.06.2019 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht KI meets Training
18.06.2019 | time4you GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Im Focus: Successfully Tested in Praxis: Bidirectional Sensor Technology Optimizes Laser Material Deposition

The quality of additively manufactured components depends not only on the manufacturing process, but also on the inline process control. The process control ensures a reliable coating process because it detects deviations from the target geometry immediately. At LASER World of PHOTONICS 2019, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be demonstrating how well bi-directional sensor technology can already be used for Laser Material Deposition (LMD) in combination with commercial optics at booth A2.431.

Fraunhofer ILT has been developing optical sensor technology specifically for production measurement technology for around 10 years. In particular, its »bd-1«...

Im Focus: Additive Fertigung zur Herstellung von Triebwerkskomponenten für die Luftfahrt

Globalisierung und Klimawandel sind zwei der großen Herausforderungen für die Luftfahrt. Der »European Flightpath 2050 – Europe’s Vision for Aviation« der Europäischen Kommission für Forschung und Innovation sieht für Europa eine Vorreiterrolle bei der Vereinbarkeit einer angemessenen Mobilität der Fluggäste, Sicherheit und Umweltschutz vor. Dazu müssen sich Design, Fertigung und Systemintegration weiterentwickeln. Einen vielversprechenden Ansatz bietet eine wissenschaftliche Kooperation in Aachen.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und der Lehrstuhl für Digital Additive Production DAP der RWTH Aachen entwickeln zurzeit eine...

Im Focus: Die verborgene Struktur des Periodensystems

Die bekannte Darstellung der chemischen Elemente ist nur ein Beispiel, wie sich Objekte ordnen und klassifizieren lassen.

Das Periodensystem der Elemente, das die meisten Chemiebücher abbilden, ist ein Spezialfall. Denn bei dieser tabellarischen Übersicht der chemischen Elemente,...

Im Focus: The hidden structure of the periodic system

The well-known representation of chemical elements is just one example of how objects can be arranged and classified

The periodic table of elements that most chemistry books depict is only one special case. This tabular overview of the chemical elements, which goes back to...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Rittal und Innovo Cloud sind auf Supercomputing-Konferenz in Frankfurt vertreten

18.06.2019 | Veranstaltungen

Teilautonome Roboter für die Dekontamination - den Stand der Forschung bei Live-Vorführungen am 25.6. erleben

18.06.2019 | Veranstaltungen

KI meets Training

18.06.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Universität Jena mit innovativer Lasertechnik auf Photonik-Messe in München vertreten

19.06.2019 | Messenachrichten

Meilenstein für starke Zusammenarbeit: Neuer Standort für Rittal und Eplan in Italien

19.06.2019 | Unternehmensmeldung

Katalyse: Hohe Reaktionsraten auch ohne Edelmetalle

19.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics