Electrodeposition of Mo-Rich NiMo Catalysts: Effect of Deposition Parameters and Oxygen Content on the Alkaline Hydrogen Evolution Reaction Activity

Die Promotion wird betreut von Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel (Ruhr-Universität Bochum & Fraunhofer UMSICHT) und Prof. Dr. Michael Brodmann (Westfälisches Energieinstitut, Westfälische Hochschule).

Hier geht es zum Open-Access-Artikel - https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/celc.202500300

In dieser Arbeit untersuchten Leonard Böhm und seine Mitautoren, wie sich durch galvanische Abscheidung Mo-reiche NiMo-Katalysatoren für die Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) in alkalischen Medien herstellen lassen. Durch gezielte Variation der Abscheidebedingungen – Natriummolybdat-Konzentration, Stromdichte und Elektrodenrotation – konnten NiMo-Legierungen mit 44–66 Gew.% Mo erzeugt werden, ein Bereich, der bislang weitgehend unerforscht war.

Die optimierten Katalysatoren erreichten ein Überspannungspotential von nur 118 mV bei –10 mA cm⁻², was nahe an die Leistung von Pt heranreicht, jedoch edelmetallfrei. Die Studie zeigt , wie Ni:Mo-Verhältnis, Sauerstoffgehalt und Oberflächenmorphologie gemeinsam die Aktivität und Stabilität bestimmen – ein vielversprechender Ansatz für effiziente, PGM-freie Katalysatoren in der alkalischen Membran-Wasserelektrolyse.

Diese Forschung wurde ermöglicht durch die Förderung der Projekte „Hocheffiziente und kostengünstige Wasserstoffproduktion durch alkalische Membranwasser-Elektrolyse (ME(G)AEM)” (IGF-Projekt 01IF22812N), gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, „GE-Prof Gewinnung und Entwicklung von professoralem Personal” (03FHP231B und 03FHP231), gefördert durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt, sowie „Materials for Future Hydrogen Technologies (KP22065-D)”, unterstützt durch das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen.

In den nächsten Schritten der Promotion konzentriert sich Leonard Böhm auf die Abscheidung und in-situ-Charakterisierung von NiMo-Katalysatoren auf porösen, kohlenstoffbasierten Substraten, um die Integration in praxisnahe Elektrodenstrukturen weiter voranzutreiben.

Herzlichen Glückwunsch insbesondere an Leonard für diese Publikation, aber auch an alle Mitautoren: Leonard Böhm, Maximilian Cieluch, Dr. Norbert Kazamer, Dr. Florian Wirkert, Dr. Gabriela Marginean, Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel und Prof. Dr. Michael Brodmann.