Silber-Nanokatalysatoren könnten die Effizienz von Festoxid-Zellen deutlich steigern – dank einer überraschenden Entdeckung: Dieselben Katalysatorpartikel arbeiten je nach Betriebsart an unterschiedlichen Reaktionsorten.
Festoxid-Zellen sind vielseitige Energiewandler, die in die eine Richtung Strom erzeugen und in die andere Wasserstoff produzieren können. Forschende fanden nun heraus, dass Silber-Nanokatalysatoren bei der Stromerzeugung an der Grenzfläche zwischen Katalysator und Elektrode wirken, bei der Wasserstoffproduktion dagegen an der Grenzfläche zwischen Katalysator und Gas.
Diese Erkenntnis widerlegt die bisherige Annahme, dass ein einzelner Katalysatorort beide Funktionen bedient – und eröffnet einen neuen Design-Grundsatz: Materialien können gezielt für jede Betriebsart optimiert werden. Das verspricht effizientere Festoxid-Zellen für die nächste Generation von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren.
Die Studie, veröffentlicht über Phys.org, unterstreicht, wie wichtig es ist, die mikroskopischen Reaktionspfade in Energiematerialien zu verstehen. Sie liefert eine Blaupause für die Entwicklung von Katalysatoren, die in beiden Richtungen nahezu verlustfrei arbeiten – ein Schritt zu bezahlbarerer grüner Wasserstoffproduktion und sauberer Stromerzeugung.
