Elektrokatalyse in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren: Kohlenstoff‐Nanoröhren‐basierte Katalysatoren und neuartige Untersuchungsmethoden

Auf dem Weg zu einer Markteinführung von PEM‐Brennstoffzellen gibt es trotz intensiver Forschung der letzten Jahrzehnte noch zahlreiche Herausforderungen zu überwinden. So besteht Bedarf an verbesserten, stabilen Elektrokatalysatoren, optimierten Elektrodenstrukturen sowie an geeigneten Methoden zur Aufklärung der Prozesse in arbeitenden Gasdiffusionselektroden. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten diskutiert, diesen Herausforderungen zu begegnen. Vorgestellt werden Elektrokatalysatoren auf Basis von Kohlenstoff‐Nanoröhren (CNT)‐geträgerten Edelmetallen und Stickstoff‐modifizierten CNTs. Vorschläge zu einem gezielten Aufbau von Gasdiffusionselektroden mit Hilfe elektrochemischer Abscheidung der Aktivkomponente sowie ortsaufgelöste Methoden zur Charakterisierung von Gasdiffusionselektroden werden ebenfalls dargestellt. Es wird eine Übersicht zu aktuellen Arbeiten im Bereich der Brennstoffzellen‐ und Elektrolyseforschung gegeben: von der Entwicklung alternativer, kostengünstiger und/oder stabiler Elektrokatalysatoren über deren Implementierung in Gasdiffusionselektroden bis hin zur ortsaufgelösten Charakterisierung der Gasdiffusionselektroden.