Einfluss der Kathodentinte auf die elektrochemische CO2-Reduktion in Durchflusszellen

Research topic/area

Elektokatalyse

Type of thesis

Bachelor / Master

Start time

01.10.2026

Application deadline

31.10.2026

Duration of the thesis

3- 6 Monate

Description

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

Requirement

Requirements for students

• 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.

Faculty departments

• Engineering sciences
  Chemical & process engineering
  Electrical engineering & information technologies
  Mechanical engineering
  Material sciences & engineering
  Mechanical Engineering
  Electrical Engineering and Information Technology
• Natural sciences and Technology
  Chemistry
  Physics
  Physics

Supervision

Title, first name, last name

Gerold Podbielski

Organizational unit

IAM-ET - Institut für Angewandte Materialien Elektrochemische Technologien

Email address

gerold.podbielski@kit.edu

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Website

Application via email

Application documents

• Cover letter
• Curriculum vitae
• Grade transcript

E-Mail Address for application
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an gerold.podbielski@kit.edu


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