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Lehrstuhl für Werkstoffverfahrenstechnik – Prof. Dr. Christina Roth

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Forschungsgebiete

Redox-Flow-Batterien

Redox-Flow-Batterien speichern elektrische Energie chemisch in Form von in Tanks gelagerten Elektrolytlösungen. Vorteile gegenüber anderen Speichermedien liegen insbesondere darin, dass die Speicherkapazität unabhängig von der Zellgröße allein durch das Volumen des Elektrolyten beeinflusst werden kann.

Aktuelle Projekte:


Brennstoffzellen

Der Einsatz von Brennstoffzellen als Energiewandler mit hohem thermodynamischen Wirkungsgrad bietet eine klimafreundliche und emissionsarme Alternative zu fossilen Brennstoffen. Im Fokus unserer Forschung stehen die Synthese von Edelmetall-basierten (Pt, Ag) sowie edelmetall-freien (Ni, Co) nanostrukturierten Katalysatormaterialien elektrochemische Sauerstoffreduktion (ORR) und die anodische Oxidation organischer Verbindungen.

Akutelle Projekte:


Direkte reduktive Umwandlung von CO2

Zur chemisch-stofflichen Speicherung von erneuerbarer Elektrizität soll die Wasserelektrolyse direkt mit der Umwandlung von Kohlenstoffdioxid (CO2) in höherwertige Kohlenwasserstoffe, insbesondere Ethylen, gekoppelt werden.

Zentral ist die unmittelbare Kopplung von anodischer Wasseroxidation und kathodischer CO2-Reduktion in einem einzigen, kompakten elektro­chemischen Reaktor. Im Projekt wurden u.a. über negative Wasserstoffblasen-Templatierung hergestellte Cu-Filme untersucht.


Elektrospinnverfahren

Das Elektrospinnverfahren ist eine vielfältig variierbare Methode zur Herstellung von Faserstrukturen mit sehr hohen spezifischen Oberflächen. Dabei können eine Vielzahl an verschiedenen organischen Polymeren zur Herstellung verwendet werden. Das Einsatzgebiet so hergestellter Faserstoffe ist die Verwendung in Brennstoffzellen, Redox-Flow-Zellen oder anderen Anwendungen, bei denen hoch poröse Materialien zum Einsatz kommen. In unserer Arbeitsgruppe stellen wir mit Elektrospinning feinfaserige Kohlenstoffnetzwerke sowie hohle Faserstrukturen her und untersuchen die Kombinierbarkeit von Polymerfasern mit Metallen.

Koaxiales Elektrospinnen wird verwendet, um Fasern mit verschiedenen Strukturen zu erzeugen. Dabei fließen zwei Lösungen durch eine koaxiale Kapillare (Doppeldüse), um eine Core-Shell-Struktur zu generieren. Dies ist z.B. in Brennstoffzellen interessant, in denen Phosphorsäure in die Elektroden eingebracht wird.



Verantwortlich für die Redaktion: Daniel Leykam

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