Die Kombination von Nickel und Schwefel führt zu besonders aktiven und korrosionsstabilen Oberflächen für die Sauerstoffentwicklung
Wesentliche Eigenschaften dieser Materialkombination sind:
- Aktive Nickelhydroxid- und Nickeloxidhydroxid-Phasen, die in alkalischen Medien maßgeblich zur OER beitragen
- Modifikation der elektronischen Struktur des Nickels durch Schwefel, wodurch die Adsorption von Sauerstoffzwischenprodukten verbessert wird
Dies führt zu geringen Überpotentialen für die OER und höhere Stromdichten.
Die Schlüsselinnovation liegt dabei in der elektrochemischen Abscheidung (Elektrodeposition). Dieses Verfahren erlaubt eine präzise Kontrolle der Zusammensetzung und Struktur der Katalysatorschicht. Zugleich ist das Verfahren skalierbar und damit für industrielle Anwendungen geeignet.
„Während die Laborforschung in den vergangenen Jahren viele vielversprechende Materialien hervorgebracht hat, liegt die aktuelle Herausforderung darin, diese Konzepte in praxisnahe Elektrolyseanwendungen zu überführen und deren Leistungsfähigkeit und Stabilität unter realistischen Betriebsbedingungen zu prüfen.“, erläutert Miriam Hesse, Doktorandin am ZBT und Mitautorin der Publikation. „Mit dieser Studie sind wir da jetzt einen großen Schritt weitergekommen.“
Besonderer Dank gilt den Co-Autor:innen Mila Manolova (fem), Jonas Lieb (fem), Ivan Radev (ZBT), Dr. Şeniz Sörgel (fem), Prof. Dr. Holger Kaßner (fem), Thomas Ernst Müller (Ruhr-Universität Bochum) sowie Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel (Ruhr-Universität Bochum).
