Effizientere Wasserelektrolyse

Wie sich die Effizienz der Elektroden für die Wasserelektrolyse steigern lässt, berichten Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum, der Technischen Universität München und der Universität Leiden.

Die Wasserelektrolyse hat sich als Verfahren für die Produktion von Wasserstoff bislang nicht durchgesetzt. Zu viel Energie geht in dem Prozess verloren. Nur vier Prozent des weltweit produzierten Wasserstoffs entstehen bislang durch Wasserelektrolyse. Die Elektroden für die Wasserelektrolyse enthalten üblicherweise Platin als Katalysator, um die Umsetzung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff zu beschleunigen. Damit die Reaktion möglichst effizient abläuft, dürfen Zwischenprodukte weder zu stark noch zu schwach an der Katalysatoroberfläche haften.Eine Analyse ergab, dass herkömmlichen Elektroden aus Platin, Rhodium und Palladium die Zwischenprodukte etwas zu stark binden. Die Forscher modifizierten die Eigenschaften der Platin-Katalysatoroberfläche, indem sie eine Schicht aus Kupferatomen einfügten. Mit dieser Zusatzschicht erzeugte das System doppelt so viel Wasserstoff wie mit einer reinen Platinelektrode. Allerdings nur, wenn die Kupferschicht direkt unter der obersten Lage der Platinatome eingebracht ist. Die Elektroden mit der Kupferschicht waren zudem langlebiger, zum Beispiel widerstandsfähiger gegen Korrosion.Die Optimierung der Katalysatoroberfläche ist ein Schritt Richtung höherer Wirtschaftlichkeit bei der Speicherung von Überschussstrom als Wasserstoff durch Wasserelektrolyse und anschließender Rückgewinnung von Elektrizität.Weitere Informationen finden Sie hier.Bild: © RUB, Kramer – Wolfgang Schuhmann entwickelt mit seinem Team neue Elektroden, zum Beispiel für die Wasserstoffproduktion.

21.3.2016
AK

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