Die Sauerstoffentwicklung ist die Schlüsselreaktion, um die Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff möglich zu machen. Bei der Entwicklung neuer und langlebiger Katalysatormaterialien für diese Reaktionen können unerwünschte Verunreinigungen, z.B. aus dem Elektrolyten, die Reaktion und das Verhalten dieser Katalysatoren stark beeinflussen.

Um Fehlinterpretationen zu vermeiden, hat ein Team von Wissenschaftlern des MPI CEC, des MPI für Kohlenforschung, des MPI für Eisenforschung und des MPI für Polymerforschung, nicht nur den Einfluss solcher Verunreinigungen auf die Katalysatorleistung untersucht, sondern auch eine elektrochemische Methode zur einfachen und skalierbaren Entfernung von Fe-Verunreinigungen aus alkalischen Elektrolyten eingeführt.
Dem Team ist es gelungen Verunreinigungen einer 1M KOH-Lösung innerhalb von 12 Stunden bis zur Nachweisgrenze zu entfernen.
Bei den Versuchen arbeiteten die Wissenschaftler mit induktiv gekoppelter Plasma-Emissionsspektroskopie (ICP-OES) in Kombination mit einer elektrochemischen Durchflusszelle.

Die Forschung wurde von einem Team der Elektrokatalyse-Gruppe des MPI CEC unter der Leitung von Dr. Anna K. Mechler durchgeführt, während experimentelle Untersuchungen überwiegend Dr. Ioannis Spanos übernommen hat.

Die Ergebnisse dieser Studie wurden kürzlich in der Zeitschrift ACS-Catalysis veröffentlicht:

Ioannis Spanos, Marc F. Tesch, Mingquan Yu, Harun Tüysüz, Jian Zhang, Xinliang Feng, Klaus Müllen, Robert Schlögl und Anna K. Mechler

Facile Protocol for Alkaline Electrolyte Purification and Its Influence on a Ni–Co Oxide Catalyst for the Oxygen Evolution Reaction

ACS Catal. 2019, 9, 8165-8170
Link: doi.org/10.1021/acscatal.9b01940