Oberflächenchemie von elektrochemischen, redox-aktiven Nanomaterialien

Das Ziel der geplanten Kooperation ist die Erweiterung des fundamentalen Verständnisses von oberflächenchemischen Wechselwirkungen elektrochemischer Reduktions- und Oxidationsreaktionen in Graphen/Metalloxid Kompositnanomaterialien. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse sollen die Eigenschaften und Reaktionspfade innerhalb der aus nanoskaligen Graphenschichten und Metalloxidpartikeln zusammengesetzten Materialen maßgeschneidert und optimiert werden um somit deren elektrochemische Energiespeicherkapazität für Anwendungen als Superkondensatoren zu maximieren. Die komplimentären Stärken beider Gruppen ermöglicht eine umfassende und tiefgreifende Erforschung dieses Grenzgebietes zwischen Oberflächenchemie, Nanomaterialsynthese und Elektrochemie. Die experimentellen Arbeiten gliedern sich in mehrere Phasen. Die einzelnen Projektetappen werden dabei im Sinne des Austausches von Expertise jeweils durch entsprechende Aufenthalte von Doktoranden begleitet. Die zentralen Meilensteine des Vorhabens sind die erfolgreichen Abschlüsse der einzelnen Arbeitsphasen. Es sind folgende Projekteinheiten geplant:1: Synthese Precursor-Verbindungen der Oxide. 2:Präparation der Redox-Nanomaterialien aus den Oxiden und Graphen. 3:Elektrochemische Charakterisierung der Elektrodenmaterialien. 4:Untersuchung struktureller Veränderungen an den Elektrodenoberflächen mittels elektrochemischen AFM. 5:Untersuchung der lokalen Bindungs- bzw. Oxidationszustände mittels XPS.