Neue Nachwuchsgruppe zur Elektrokatalyse am HZB
Dr. Michelle Browne (hier bei der Graduiertenfeier in Dublin) baut nun am HZB eine Nachwuchsgruppe auf. © privat
Dr. Michelle Browne baut ab August am HZB ihre eigene Nachwuchsgruppe auf, die von der Helmholtz-Gemeinschaft für die kommenden fünf Jahre mitfinanziert wird. Die Elektrochemikerin aus Irland forscht an elektrolytisch aktiven neuartigen Materialsystemen und will Elektrokatalyseure der nächsten Generation entwickeln, zum Beispiel für die Wasserstoffproduktion. Damit findet sie am HZB eine passende Umgebung für ihr Forschungsthema.
Michelle Browne hat 2016 an der University of Dublin, Trinity College Dublin (TCD), Irland, promoviert und im Anschluss an Universitäten in Belfast, Prag sowie Dublin geforscht. Sie erhielt renommierte Stipendien und Preise, zum Beispiel die Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowship, die L’Oréal UNESCO Rising Talent UK & Ireland Fellowship 2021 und den Clara Immerwahr Award.
Im Zentrum ihrer Forschung steht die Synthese von neuartigen katalytisch aktiven Materialien wie den Übergangsmetalloxiden und den MXenen. Diese Materialsysteme will sie charakterisieren und gezielt optimieren, um Elektrolyseure der nächsten Generation zu entwickeln, zum Beispiel, um mit Sonnenlicht grünen Wasserstoff zu produzieren. Diese Elektrolyseure sollen außerdem aufskalierbar und industriell nutzbar sein.
Elektrokatalyse: Von der Synthese zum Bauteil
Das Forschungsvorhaben von Michelle Browne passt hervorragend zur Forschung am Institut für Solare Brennstoffe und im Rahmen von CatLab. „Am HZB stehen mir vielfältigste Untersuchungsmethoden zur Verfügung, von der Rasterelektronenmikroskopie bis zu den unterschiedlichen Instrumenten an BESSY II, die auch operando-Analysen ermöglichen“, sagt Michelle Browne. Eine Anbindung von Michelle Browne an der Technische Universität Berlin im Institut für Chemie ist vorgesehen. Ab Herbst stellt Browne Postdocs und Promovierende für ihr Team ein.
- Katalysatorplattform verbessert das Verständnis von arbeitenden KatalysatorenEine neuartige Katalysatorplattform, bekannt als Laterally Condensed Catalysts (LCC), wurde entwickelt, um das Design und die Analyse der funktionalen Schnittstelle zu ermöglichen, die die aktive Phase mit ihrer Unterstützung verbindet. Diese Schnittstelle beeinflusst nicht nur die chemischen Eigenschaften der reaktiven Schnittstelle, sondern kontrolliert auch deren Stabilität und damit die Nachhaltigkeit der katalytischen Materialien. Die Entwicklung wurde wesentlich durch die Anwendung von operando-Spektroskopie am Synchrotron BESSY II unterstützt, die es ermöglichte, die dynamischen Prozesse und Strukturen unter Reaktionsbedingungen zu beobachten und zu verstehen.
- Zwei Humboldt-Fellows am HZBZwei junge Wissenschaftler sind zurzeit als Humboldt-Postdoktoranden am HZB tätig. Kazuki Morita bringt seine Expertise in Modellierung und Datenanalyse in die Solarenergieforschung im Team von Prof. Antonio Abate ein. Qingping Wu ist Experte für Batterieforschung und arbeitet mit Prof. Yan Lu zusammen an Lithium-Metall-Batterien mit hoher Energiedichte.
- Weniger ist mehr: Warum ein sparsamer Iridium-Katalysator so gut funktioniertFür die Produktion von Wasserstoff mit Elektrolyse werden Iridiumbasierte Katalysatoren benötigt. Nun zeigt ein Team am HZB und an der Lichtquelle ALBA, dass die neu entwickelten P2X-Katalysatoren, die mit nur einem Viertel des Iridiums auskommen, ebenso effizient und langzeitstabil sind wie die besten kommerziellen Katalysatoren. Messungen an BESSY II haben nun ans Licht gebracht, wie die besondere chemische Umgebung im P2X-Kat während der Elektrolyse die Wasserspaltung befördert.