HZB baut mit MPG „Berlin Joint Lab for Electrochemical Interfaces“
Bessy II Speicherring – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify
Das Helmholtz-Zentrum Berlin baut nach EMIL mit der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) ein weieteres gemeinsames Labor für elektrochemische Untersuchungen an Fest-Flüssig-Grenzflächen auf. Das Berlin Joint Lab for Electrochemical Interfaces, kurz BElChem, nutzt Röntgenlicht von BESSY II, um Materialien für die regenerative Energiegewinnung zu analysieren.
Das HZB betreibt mit BESSY II eine Synchrotronlichtquelle, die brillante Röntgenpulse erzeugt. Damit lassen sich elektronische und chemische Prozesse in Dünnschichtmaterialien untersuchen. Nun bauen das HZB und die MPG gemeinsam ein weiteres Labor an BESSY II an, um Materialsysteme für elektrochemische und katalytische Anwendungen zu analysieren. Für das BElChem-Labor betreiben die Partner drei eigene Strahlrohre, zwei davon erzeugen weiches Röntgenlicht, eines stellt härtere Röntgenstrahlung zur Verfügung.
Analyse von komplexen Materialsystemen
Roel van de Krol – Foto © hzb.de
„Mit BElChem schaffen wir ideale Bedingungen, um elektrochemische Prozesse in komplexen Materialsystemen unter realen Bedingungen aufzuklären. Zum Beispiel wollen wir analysieren, wie „Künstliche Blatt“-Systeme funktionieren, die mit Sonnenlicht Wassermoleküle spalten und solaren Wasserstoff erzeugen“, sagte Prof. Roel van de Krol, der das HZB-Institut für Solare Brennstoffe leitet.
Optimierung von Hochleistungskatalysatoren
Die Partner am Fritz-Haber-Institut (FHI) der MPG legen den Fokus auf katalytisch aktive Materialien. „Unser Team studiert die grundlegenden Prozesse, die bei der Spaltung von Wasser durch elektrischen Strom eine Rolle spielen und bei der Umsetzung des entstehenden Wasserstoffs mit Kohlendioxid beteiligt sind. Damit erarbeiten wir Prinzipien, nach denen Hochleistungskatalysatoren optimiert werden können“, sagt Prof. Robert Schlögl, Direktor Anorganische Chemie am FHI und Gründungsdirektor des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion (CEC).
Photoelektronenspektroskopie und spezielle Probenumgebungen
Das Labor wird mit modernsten Instrumenten für die Photoelektronenspektroskopie ausgestattet, spezielle Probenumgebungen ermöglichen 
Untersuchungen unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen (Druck, Temperatur, Schutzgasen). Sechs Postdoktorandenstellen sind für den Aufbau und den Betrieb des neuen gemeinsamen Labors eingeplant. Auch Forschungsgruppen aus anderen Wissenschaftseinrichtungen, Universitäten oder der Industrie können BElChem nutzen.
Partnerschaft mit der MPG erweitert
Robert Schlögl zeigt die Strahlrohre zwischen EMIL und Bessy II – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify
Mit BElChem erweitern HZB und MPG ihre erfolgreiche Partnerschaft. Die Partner betreiben an BESSY II bereits die MAXYMUS-Beamline und haben gemeinsam das Energy Materials In-situ Laboratory (EMIL@BESSY II) aufgebaut, das im Oktober 2016 in Betrieb genommen wurde (siehe solarify.eu/emil-am-synchrotron-bessy-ii-eingeweiht). EMIL dient ebenfalls der Entwicklung von Energiematerialien, zum Beispiel neuartigen Solarzellen oder Materialsystemen zur Erzeugung von solaren Brennstoffen. Die dort aufgebauten Synthese- und Analytikmöglichkeiten werden nun mit dem Aufbau des Joint Lab BElChem gezielt ergänzt.
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