Projektbeschreibung
Robuste molekulare Katalysatoren für die elektrochemische Oxidationsreaktion für Ammoniak
Die Umwandlung der in chemischen Verbindungen gespeicherten Energie in elektrische Energie mittels Brennstoffzellen ist ein vielversprechender Bestandteil des Übergangs zu grüner Energie. Ammoniak verfügt gegenüber Wasserstoff über viele Vorteile, darunter niedrigere Kosten pro gespeicherter Energieeinheit und eine gut etablierte und unkomplizierte Produktions- und Vertriebsinfrastruktur. Die elektrochemische Oxidationsreaktion für Ammoniak beruht in der Regel auf platinbasierten Elektrokatalysatoren. Molekulare Katalysatoren sind eine vielversprechende Alternative mit vielen Vorteilen, aber es ist ein besseres Verständnis unter inhomogenen und realistischeren Bedingungen erforderlich. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen lautet das Ziel des Projekts Elmar, hybride Elektrokatalysatoren zu schaffen, indem molekulare Komplexe aus Nichtedelmetallen in CO2-basierte Trägermaterialien eingekapselt werden, und diese für den europäischen Energiesektor zu optimieren.
Ziel
Fuel cells represent highly efficient and non-polluting power devices that convert the chemical energy of a fuel into electrical power. Ammonia, as a fuel, is considered a potent alternative to the commonly used hydrogen because it has a lower cost per unit of stored energy and benefits from a well-established production and distribution infrastructure. The electrochemical NH3 oxidation reaction (eAOR) typically relies on Pt-based electrocatalysts due to their low overpotential and remarkable selectivity for N2. However, their susceptibility to durability problems exacerbates their already high cost and limited availability. A few recent studies have reported molecular eAOR catalysts, but evaluate them under homogeneous conditions, which are rarely relevant to energy-related applications. To make feasible catalytic systems out of molecular catalysts, their heterogenisation on electrode surfaces is necessary.
Within the MSCA postdoctoral fellowship 'Elmar', I aim to construct catalytic films for eAOR, by encapsulating non-noble metal molecular complexes in carbon-based supporting materials. Those hybrid electrocatalysts will undergo electrochemical assessment to determine their efficiency and durability, and will be compared to a reference Pt/C catalyst. The performance of each electrocatalyst will be optimized by tuning the micro-environment of the molecular complex inside the film, and rationalized based on spectroscopic and spectroelectrochemical investigations.
Overall, I aspire to establish an exemplary methodology for constructing, optimizing, and rationalizing electrocatalysts based on simple non-noble metal complexes. My ultimate goal is to create robust eAOR catalysts capable of competing with Pt-based ones. This endeavour can significantly contribute to the development of fuel cell technologies, that are expected to play an important role in the decarbonization of the EUs energy system.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
751 05 Uppsala
Schweden