在电力的帮助下由可再生能源生产的氢气被认为是能源转型的关键：它可以用于以二氧化碳中和的方式化学储存风能和太阳能。研究人员研究了氧化铱催化剂表面的水电解过程。
使用来自太阳能模块和风力涡轮机的能量，水可以通过电解分解成氢和氧成分，而不会产生任何危险的排放物。由于在生产绿色能源(即 CO2)时，可再生能源的可用性各不相同-中性，氢，了解催化剂在高负载和动态条件下的行为非常重要。“在高电流下，可以在阳极上观察到强烈的氧气泡析出，这加剧了测量。到目前为止，这使得获得可靠的测量信号变得不可能，”该研究的第一作者、KIT 研究所的 Steffen Czioska 博士说化学技术和聚合物化学(ITCP)。通过结合各种技术，研究人员现在已经成功地从根本上研究了动态操作条件下氧化铱催化剂的表面。“尽管有强烈的气泡演化，我们还是第一次在原子水平上研究了催化剂的行为，”Czioska 说。美国化学学会 (ACS) 认为 KIT' 的重要性
同步加速器光的 X 射线吸收光谱
在催化方面，来自 KIT 的 ITCP、催化研究与技术研究所和应用材料研究所电化学技术组的研究人员将 X 射线吸收光谱与其他分析方法相结合，对原子级的修饰进行了高精度研究。“我们在反应过程中观察到催化剂表面的规律过程，因为所有的不规则都被过滤掉了——类似于夜间道路上的慢速射击——我们还追求动态过程，”Czioska 说。“我们的研究揭示了非常出乎意料的结构修改，这与催化剂在动态负载下的高压下稳定有关，”化学家补充道。氧化铱溶解减少，材料保持稳定。
研究结果将有助于更好、更高效的催化剂
Czioska 指出，了解催化剂表面的过程为进一步研究高电位催化剂铺平了道路，并将有助于开发满足能源转型需求的改进和更有效的催化剂。该研究是由德国研究基金会资助的“Dynakat”优先计划的一部分。来自德国各地的 30 多个研究小组的合作由 ITCP 的 Jan-Dierk Grunwaldt 教授协调。
绿色氢被认为是一种环境兼容的化学储能材料，因此是钢铁和化学工业脱碳的重要元素。根据联邦政府 2020 年通过的国家氢战略，可靠、负担得起和可持续的氢生产将成为其未来使用的基础。
