Ein neuer Ansatz elektrokatalytische Reaktionsnetzwerke zu entschlüsseln

10.08.2020

Vorgeschichte Die Idee ionische Flüssigkeiten zu nutzen, um poröse Katalysatoren zu modifizieren und das darauf basierende SCILL Konzept (solid catalyst with ionic liquid layer) wurde bereits vor 13 Jahren erstmalig von Prof. Etzold publiziert (Chem. Eng. Technol. 2007, 30, 985-994). Diese Pionierarbeit inspirierte zahlreiche Arbeitsgruppen das SCILL Konzept in der konventionellen heterogenen Katalyse einzusetzen, wodurch die große Variabilität dieses Ansatzes aufgezeigt werden konnte. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde im Etzoldlab das SCILL Konzept auf die Elektrokatalyse übertragen und es konnte gezeigt werden, dass bereits geringe Mengen an ionischer Flüssigkeit die Aktivität von kohlenstoffgeträgerten Platinkatalysatoren in der Sauerstoffreduktionsreaktion deutlich steigern. Diese Reaktion stellt eine große Limitierung in der Niedertemperatur-Brennstoffzelle dar und muss für eine ausreichend hohe Effizienz optimiert werden.

Die ionische Flüssigkeit agiert als “chemische Falle” und unterdrückt selektiv die Bildung von C2+-Produkten, welche über Carbene als Schlüsselintermediat erzeugt werden.