Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie

Katalysatoren sorgen in Brennstoffzellen dafür, dass Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser reagieren und dabei Energie freisetzen. Da Platin-Katalysatoren sehr teuer sind, werden preiswertere Alternativen entwickelt, die mit einer besonders großen „aktiven Oberfläche“ aufwarten können. Dies lässt sich zum Beispiel erreichen, indem katalytisch aktive Nanopartikel auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Einen Einblick in Aufbau und Wirkung eines solchen Katalysators haben HZB-Wissenschaftler um Dr. Ingo Manke und Dr. Roman Grothausmann in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung gewonnen: Sie haben erstmals nanometergroße Katalysatorpartikel aus Ruthenium mit Hilfe der Elektronen-Tomographie dreidimensional abgebildet. Dafür haben sie Elektronenmikroskopiebilder unter verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen und anschließend 3D-Bilder mit hoher Detailschärfe berechnet. Dabei haben sie auch neue Rechenverfahren entwickelt, um die chemisch aktive Oberfläche der Partikel und ihre Wirkung zu analysieren. Katalysatoren dieses Typs könnten vor allem in Brennstoffzellen-Fahrzeugen eingesetzt werden.

HZB/Red.