Neue Nachwuchsgruppe zur Elektrokatalyse am HZB
Dr. Michelle Browne (hier bei der Graduiertenfeier in Dublin) baut nun am HZB eine Nachwuchsgruppe auf. © privat
Dr. Michelle Browne baut ab August am HZB ihre eigene Nachwuchsgruppe auf, die von der Helmholtz-Gemeinschaft für die kommenden fünf Jahre mitfinanziert wird. Die Elektrochemikerin aus Irland forscht an elektrolytisch aktiven neuartigen Materialsystemen und will Elektrokatalyseure der nächsten Generation entwickeln, zum Beispiel für die Wasserstoffproduktion. Damit findet sie am HZB eine passende Umgebung für ihr Forschungsthema.
Michelle Browne hat 2016 an der University of Dublin, Trinity College Dublin (TCD), Irland, promoviert und im Anschluss an Universitäten in Belfast, Prag sowie Dublin geforscht. Sie erhielt renommierte Stipendien und Preise, zum Beispiel die Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowship, die L’Oréal UNESCO Rising Talent UK & Ireland Fellowship 2021 und den Clara Immerwahr Award.
Im Zentrum ihrer Forschung steht die Synthese von neuartigen katalytisch aktiven Materialien wie den Übergangsmetalloxiden und den MXenen. Diese Materialsysteme will sie charakterisieren und gezielt optimieren, um Elektrolyseure der nächsten Generation zu entwickeln, zum Beispiel, um mit Sonnenlicht grünen Wasserstoff zu produzieren. Diese Elektrolyseure sollen außerdem aufskalierbar und industriell nutzbar sein.
Elektrokatalyse: Von der Synthese zum Bauteil
Das Forschungsvorhaben von Michelle Browne passt hervorragend zur Forschung am Institut für Solare Brennstoffe und im Rahmen von CatLab. „Am HZB stehen mir vielfältigste Untersuchungsmethoden zur Verfügung, von der Rasterelektronenmikroskopie bis zu den unterschiedlichen Instrumenten an BESSY II, die auch operando-Analysen ermöglichen“, sagt Michelle Browne. Eine Anbindung von Michelle Browne an der Technische Universität Berlin im Institut für Chemie ist vorgesehen. Ab Herbst stellt Browne Postdocs und Promovierende für ihr Team ein.
- Einfachere Herstellung von anorganischen Perowskit-Solarzellen bringt VorteileAnorganische Perowskit-Solarzellen aus CsPbI3 sind langzeitstabil und erreichen gute Wirkungsgrade. Ein Team um Prof. Antonio Abate hat nun an BESSY II Oberflächen und Grenzflächen von CsPbI3 -Schichten analysiert, die unter unterschiedlichen Bedingungen produziert wurden. Die Ergebnisse belegen, dass das Ausglühen in Umgebungsluft die optoelektronischen Eigenschaften des Halbleiterfilms nicht negativ beeinflusst, sondern sogar zu weniger Defekten führt. Dies könnte die Massenanfertigung von anorganischen Perowskit-Solarzellen weiter vereinfachen.
- BESSY II: Wie das gepulste Laden die Lebensdauer von Batterien verlängertEin verbessertes Ladeprotokoll könnte die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien deutlich verlängern. Das Laden mit hochfrequentem gepulstem Strom verringert Alterungseffekte. Dies zeigte ein internationales Team unter der Leitung von Philipp Adelhelm (HZB und Humboldt-Universität) in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Berlin und der Aalborg University in Dänemark. Besonders aufschlussreich waren Experimente an der Röntgenquelle BESSY II.
- Brennstoffzellen: Oxidationsprozesse von Phosphorsäure aufgeklärtDie Wechselwirkungen zwischen Phosporsäure und dem Platin-Katalysator in Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen sind komplexer als bisher angenommen. Röntgen-Experimente an BESSY II in einem mittleren Energiebereich (tender x-rays) haben die vielfältigen Oxidationsprozesse an der Platin-Elektrolyt-Grenzfläche entschlüsselt. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Feuchtigkeit in der Brennstoffzelle diese Prozesse beeinflusst, so dass sich hier Möglichkeiten bieten, um Lebensdauer und Wirkungsgrad von Brennstoffzellen zu erhöhen.