Abteilung Mikrostruktur- und Eigenspannungsanalyse

Katalysematerialien

MXene sind vielversprechende Materialien für die Katalyse. Wir analysieren ihre Zusammensetzung und Struktur und beobachten mit Röntgentomoskopie und Beugung die Umwandlungsprozesse operando mit speziellen In-situ-Zellen. Um die aktive Oberfläche zu vergrößern und zu einem kommerzielleren System überzugehen, strukturieren wir das aktive Material in einer zellulären Konfiguration, indem wir Aufschlämmungen von Ti₃C₂T_x- und MoCT_x-MXene-Flocken (mit und ohne funktionalisierte Stellen, z. B. MoS₂, für gezielte Anwendungen) gerichtet erstarren lassen (Gefriergießen) und die Dynamik der Partikel-Selbstorganisation und Strukturbildung in situ mit Röntgentomoskopie abbilden. Wir möchten die Mechanismen der Bildung von leistungsbestimmenden Merkmalen bestimmen. Unser Ziel ist es, sowohl grundlagenwissenschaftliche als auch technologische Wissenslücken für gefriergegossene Elektroden auf MXene-Basis für elektrochemisch basierte Technologien zu schließen. Mittels Röntgentomographie und Röntgenbeugung untersuchen wir die Zusammensetzung der Aufschlämmung, die Verarbeitungsparameter, das Wachstum der Lösungsmittelkristalle sowie interdendritische und konvektive Strömungen in situ, um festzustellen, wie diese die hierarchische Materialarchitektur der Elektroden bestimmen.