Die Elektrochemie des Sauerstoffs als Meilenstein für eine nachhaltige Energieumwandlung

Abstract

Elektrochemie wird eine entscheidende Rolle bei der Einführung von nachhaltigen Lösungen zur Energieversorgung spielen, besonders im Bereich der Umwandlung und Speicherung von elektrischer in chemische Energie in Elektrolysezellen sowie bei der Rückumwandlung und Verwendung der gespeicherten Energie in galvanischen Zellen. Die gemeinsame Herausforderung für beide Prozesse ist die Entwicklung von – bevorzugt leicht verfügbaren – nanostrukturierten Materialien, die diese elektrochemischen Reaktionen mit einem hohen Umsatz und über einen genügend langen Zeitraum katalysieren können. Für die gezielte Entwicklung von Materialien, die diese Voraussetzungen erfüllen, ist es notwendig, die zugrunde liegenden Prozesse und Mechanismen, die unter realen Bedingungen auftreten, vollständig zu verstehen. Eine vielversprechende Strategie, um dieses Verständnis zu erreichen, besteht in der Untersuchung des Einflusses der Materialeigenschaften auf die Aktivität oder Selektivität der Reaktion und die Stabilität unter Anwendungsbedingungen sowie in der Verwendung von komplementären In‐situ‐Techniken zur Untersuchung der Katalysatorstruktur und ‐zusammensetung.

Fe3O4‐Decorated Co9S8 Nanoparticles In Situ Grown on Reduced Graphene Oxide: A New and Efficient Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction

“…Increasing energy demands and environmental concerns have sparked intensive research on alternative energy conversion and storage systems with high efficiency, low cost, and environmental benignity . The effective conversion associated with chemical energy and electric energy can be realized with devices such as fuel cells, metal‐air batteries, and electrolysis cells .…”

Improved Electrocatalytic Performance of Tailored Metal‐Free Nitrogen‐Doped Ordered Mesoporous Carbons for the Oxygen Reduction Reaction

“…At present, the most efficient and relevant oxygen reduction reaction (ORR) electrocatalysts for low temperature fuel cell systems (FCs) are still platinum‐based materials. However, high cost, sluggish ORR kinetics, poor methanol tolerance, and short durability seriously hamper the extensive commercialization of platinum‐based catalysts ,. Hence, replacing noble metal catalysts with cheap and earth‐abundant ones has attracted particular attention .…”

Engineering the Electrical Conductivity of Lamellar Silver‐Doped Cobalt(II) Selenide Nanobelts for Enhanced Oxygen Evolution

“…[1][2][3][4] However,O ER suffers from intrinsically sluggish kinetics because of the involvement of multiple protoncoupled electron-transfer steps. [1][2][3][4] However,O ER suffers from intrinsically sluggish kinetics because of the involvement of multiple protoncoupled electron-transfer steps.…”