Metall‐N‐C‐Katalysatoren in der Elektrokatalyse

Bereits seit einigen Jahren gelten Metall-N-C-Katalysatoren als vielversprechendste Alternative zu Pt/C, um Sauerstoff in Brennstoffzellen zu reduzieren. Diese Katalysatoren eignen sich jedoch auch für viele andere elektrokatalytische Prozesse wie die Wasserstoffentwicklung oder die CO-Reduktion.

In der Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle beschleunigen heutzutage platinbasierte Katalysatoren die anodische Wasserstoffoxidation und die kathodische Sauerstoffreduktion. Platin trägt aktuell zu etwa 20 bis 25 Prozent der Kosten eines gesamten Brennstoffzellensystems bei. Da die Sauerstoffreduktion vier sequenzielle protonengekoppelte Elektronentransferschritte benötigt, verläuft sie stark gehemmt; daher werden etwa 80 Prozent des Platins auf der Kathode eingesetzt. Würde das Platin auf der Kathode durch einen kostengünstigen Katalysator ersetzt, ließen sich somit enorme Summen einsparen, was die Suche nach Alternativen befeuert. Alternativen sind Metall-N-C-Katalysatoren.

Metall-N-C-Katalysatoren

Metall-N-C-Katalysatoren (Me-N-C-Katalysatoren) sind die pyrolysierten Analoga zu Metall-N₄-Makrocyclen, die für viele elektrokatalytische Reaktionen unt

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