Bei der Wasserstoffgewinnung per Elektrolyse wird das teure und seltene Iridiumoxid benötigt. Ein neues hochporöses Material kann die Ausbeute gegenüber einem kommerziellen Referenzkatalysator verachtfachen.
Hochporöse Mikropartikel für Iridium-Elektrode
C. Hohmann / LMU
Chemiker des Exzellenzclusters E-Conversion haben gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich im Rahmen des vom BMBF geförderten Kopernikus Power-2-X-Verbundprojekts ein hochporöses Material entwickelt, in dem sich das Iridiumoxid hauchdünn verteilt. Durch diese Mikropartikel ist es für die Wassermoleküle gut zugänglich und kann hoch katalytisch aktiv sein. Das oxidiertes Iridium ist für die Katalyse der Sauerstoffbildung an der Anode verantwortlich.
Zunächst werden leitfähige Mikropartikel aus Antimon-Zinnoxid synthetisiert, um eine Katalysator-Trägerstruktur zu schaffen. Im sogenannten solvothermalen Verfahren wird das Material anschließend mit gelöstem Iridium unter Druck erhitzt. Mit dem porösen Material kann ein Elektrolyseur gebaut werden, der umgerechnet nur noch zehn Prozent der bisherigen Iridiummenge benötigt.
Bezogen auf Aktivität und somit Wasserstoffproduktion pro Gramm Iridium übertraf der entwickelte Katalysator ein herkömmliches, kommerziell erhältliches Material um das Achtfache, berichten die Forscher. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials veröffentlicht.