Die Rolle des präexponentiellen Frequenzfaktors in der Elektrokatalyse

Kennen wir alle Faktoren, die für Reaktionsgeschwindigkeit der Elektrokatalyse relevant sind?

Front Cover: A.R. Zeradjanin et al. Electrocatalysis Beyond 2020: How to Tune the Preexponential Frequency Factor © ChemElectroChem 4/2022 WILEY-VCH

Die meisten Untersuchungen zur Beschleunigung wichtiger elektrokatalytischer Reaktionen fokussieren sich auf die Minimierung der Aktivierungsenergie durch Abstimmung der Adsorptionsenergien der wichtigsten Zwischenprodukte. Dieser herkömmliche Ansatz, die Reaktionsgeschwindigkeit durch eine Verringerung der Aktivierungsenergie zu erhöhen, ist etabliert und hat sich in vielen Fällen als wertvoll erwiesen.

Interessanterweise erweist sich dieser Ansatz jedoch in einigen Fällen als unzureichend oder sogar irreführend. Ein Team von Wissenschaftler*innen rund um Dr. Aleksandar R. Zeradjanin und Dr. Praveen Narangoda, wissenschaftliche Mitarbeiter am MPI CEC im Department Heterogene Reaktionen (Prof. Schlögl), hat jetzt erkannt, dass in einigen Fällen der präexponentielle Frequenzfaktor der Hauptfaktor für die Reaktionsgeschwindigkeit ist. Die moderne Elektrokatalyse lässt diesen Aspekt fast vollständig außer Acht.

Das Team hat herausgefunden, dass in einigen sehr wichtigen Beispielen die Leistungssteigerung von Elektrokatalysatoren nicht auf eine veränderte/minimierte Aktivierungsenergie zurückgeführt werden kann.

In dieser kürzlich in ChemElectroChem erschienenen Arbeit werden daher einige wichtige Fragen aufgeworfen, die für die Zukunft der Elektrokatalyse und der elektrochemischen Energieumwandlung relevant sind. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem präexponentiellen Faktor als Hauptfaktor für die elektrokatalytische Reaktionsgeschwindigkeit.

Der Artikel erscheint auch unter dem ‚Hot Topic: Water Splitting‘ und in der ‚Wolfgang Schuhmann Festschrift‘.
Darüber hinaus wird das Paper als VIP (very important paper) hervorgehoben und als Front Cover geführt.

Original Publikation: Narangoda, P., Spanos, I., Masa, J., Schlögl, R. and Zeradjanin, A.R. (2022), Electrocatalysis Beyond 2020: How to Tune the Preexponential Frequency Factor. ChemElectroChem. https://doi.org/10.1002/celc.202101278

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