Einfluss der Kathodentinte auf die elektrochemische CO2-Reduktion in Durchflusszellen

Forschungsthema/Bereich

Elektokatalyse

Typ der Abschlussarbeit

Bachelor / Master

Startzeitpunkt

01.10.2026

Bewerbungsschluss

31.10.2026

Dauer der Arbeit

3- 6 Monate

Beschreibung

Motivation

Die elektrochemische CO2‑Reduktion (CO2RR) in membranbasierten Flow‑Cell-Elektrolyseuren stellt eine Schlüsseltechnologie für die nachhaltige Umwandlung von Kohlendioxid in chemische Wertstoffe dar. Durch die Optimierung von Prozessparametern lassen sich Stromdichte, Selektivität und Energieeffizienz signifikant steigern. Insbesondere die Beschaffenheit der Kathodentinte hat einen großen Einfluss auf die Gesamtleistung des Systems: kleine Änderungen können zu großen Unterschieden in Strom‑Spannungs‑Profilen und Produktverteilungen führen. Ein systematisches Verständnis dieser Zusammenhänge ist deshalb essentiell, um die Technologie weiterzuentwickeln und für skalierbare Anwendungen zu qualifizieren.

Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist die experimentelle Charakterisierung und Analyse von Kathodentinten. Die Aufgabe umfasst das Herstellen verschiedener Ink‑Formulierungen, das Einbringen in die Zelle, die Durchführung elektrochemischer Messungen sowie die anschließende Auswertung, um den Einfluss der Tintenzusammensetzung auf Stromdichte, Selektivität und Energieeffizienz zu quantifizieren

Voraussetzung

Voraussetzungen an Studierende

• Herstellung verschiedener Tinten durch Anpassung der Anteile an Katalysator, Ionomer und Lösungsmittel.
• Durchführung elektrochemischer Messungen.
• Dokumentation der erfolgversprechendsten Tinten-Formulierungen für weiterführende Optimierungen.
• Zusätzliche Aufgaben für eine Masterarbeit:
• Systematisches Vorgehen: Anwendung eines definierten Plans zur strukturierten Variation aller Parameter für die Tintenherstellung und zur statistisch belastbaren Auswertung.
• Integration der Tinten in die Zelle unter Sicherstellung einer homogenen und reproduzierbaren Katalysatorverteilung auf der Elektrode.
• Statistische Auswertung zur Identifikation von Zusammenhängen zwischen Ink-Zusammensetzung und Leistungskennzahlen.

Studiengangsbereiche

• Ingenieurwissenschaften
  Chemieingenieurwesen & Verfahrenstechnik
  Elektrotechnik & Informationstechnik
  Maschinenbau
  Materialwissenschaft & Werkstofftechnik
  Mechanical Engineering
  Electrical Engineering and Information Technology
• Naturwissenschaften und Technik
  Chemie
  Physik
  Physics

Betreuung

Titel, Vorname, Name

Gerold Podbielski

Organisationseinheit

IAM-ET - Institut für Angewandte Materialien Elektrochemische Technologien

E-Mail Adresse

gerold.podbielski@kit.edu

Link zur eigenen Homepage/Personenseite

Website

Bewerbung per E-Mail

Bewerbungsunterlagen

• Anschreiben
• Lebenslauf
• Notenauszug

E-Mail Adresse für die Bewerbung
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an gerold.podbielski@kit.edu


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