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 Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen
19.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Innovation – the name of the game
18.07.2018 | Zentralstelle für Fernstudien an Fachhochschulen (ZFH)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Sichere Schraubverbindungen mit standardisiertem Ultraschallverfahren

23.07.2018 | Verfahrenstechnologie

Studie zu Werkstoffprüfung: Schäden in nichtmagnetischem Stahl mit Magnetismus aufspüren

23.07.2018 | Studien Analysen

Sauerstoffstabile Hydrogenasen für die Anwendung

23.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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