elektrokatalyse
Elektrokatalyse bezeichnet die Beschleunigung chemischer Reaktionen durch einen Katalysator, der in elektrochemischen Systemen an der Grenzfläche von Elektroden wirkt. Typischerweise handelt es sich um heterogene Katalysatoren auf Metall-, Halbleiter- oder Kohlenstoffoberflächen, die die Aktivierungsbarriere verringern, den Elektronentransfer erleichtern und Reaktionswege regulieren. Elektrokatalyse spielt eine zentrale Rolle in Anwendungen wie der Wasserelektrolyse, der Brennstoffzelle, der Batterietechnik und der elektrochemischen Umwandlung von CO2.
Gängige Reaktionen sind die Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER), die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) an der Anode, die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) sowie
Materialien reichen von platin- und iridiumbasierten Katalysatoren bis zu nicht-edelmetallischen Katalysatoren wie Fe-N-C-Komplexen, Übergangsmetallcarbiden/Nitriden, MoS2-basierten Materialien
Typische experimentelle Methoden umfassen Rotierende Scheiben- und Ringelektroden (RDE, RRDE), Zyklische Voltammetrie, Chronoamperometrie und Elektrochemische Impedanzspektroskopie;