Zeitung Heute : Neuer Katalysator für Brennstoffzelle

TU-Professor Peter Strasser vom Exzellenzcluster „Unifying Concepts in Catalysis“ hat zusammen mit amerikanischen Kollegen den Wirkmechanismus eines neuen Katalysators entschlüsselt, der die Platin-Menge und damit die Kosten von Brennstoffzellen um über 80 Prozent senken kann. Das Team erzeugte kugelförmige Katalysatoren mit einem Durchmesser von wenigen Nanometern, indem sie Platinpartikel mit Kupfer mischten und anschließend das Kupfer teilweise wieder aus den Legierungspartikeln entfernten. Dabei bildete sich eine äußere Platinschale mit einer Dicke von nur wenigen Atomen. Die Forscher konnten auf atomarer Ebene nachweisen, dass durch den Mischungs- und Entmischungsprozess die Platinatome an der Oberfläche einen sehr viel kleineren Abstand haben als in herkömmlichem Platin.

Diese unnatürliche, kompressive Verspannung der obersten Atomlagen führt zu einer reduzierten Bindungsstärke von Sauerstoffatomen auf diesen Partikeln. Dadurch werden diese neuartigen Platinlegierungen zu besseren Katalysatoren für Brennstoffzellen als reines Platin. Die Wissenschaftler konnten weiterhin beweisen, dass sich mit Hilfe ihrer Methode die strukturelle Verspannung und damit die Aktivität des Katalysators stufenlos verändern lässt. Das macht eine Optimierung des Katalysators möglich.

Strasser betont, dass eine ähnliche strukturelle Veränderung auch für andere Metalle möglich ist. Damit könnten die Kosten für chemische Prozesse, an denen Edelmetalle beteiligt sind, reduziert werden. pp