Forschungsteams von POSTECH und der Seoul National University haben erfolgreich eine neuartige Aktivierungstechnologie für Wasserspaltkatalysatoren entwickelt, die eine effiziente Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) bei Temperaturen von nur 300 °C ermöglicht, weit unter den 800 °C, die bei herkömmlichen Verfahren erforderlich sind. Diese Technologie steigert zudem die Sauerstoffentwicklungseffizienz des Katalysators um fast das Sechsfache und könnte so die Entwicklung einer kostengünstigen Wasserstofferzeugung fördern.

Die Forschungsergebnisse von Professor Yong-Tae Kim und Dr. Sang-Mun Jung von der Pohang University of Science and Technology sowie Professor Junwoo Son und Dr. Youngkwang Kim von der Seoul National University wurden in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials veröffentlicht. Wasserstoffenergie, eine wichtige Form der Speicherung erneuerbarer Energien, kann durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umgewandelt werden. Die hohen Herstellungstemperaturen herkömmlicher OER-Katalysatoren schränken jedoch ihre Wirtschaftlichkeit ein.

Das Team verwendete Perowskit-Materialien als Katalysatorbasis und optimierte deren Aktivität durch ein „Exsolution“-Verfahren. Normalerweise erfordert die Migration von Metallionen Temperaturen über 800 °C. Die Forscher führten jedoch die Perlenmahltechnologie ein. Dabei mahlen Mikroperlen das Material, verfeinern die Perowskit-Partikel und lockern die innere Struktur auf, wodurch eine effiziente Exsolution bei 300 °C erreicht wird. Professor Kim erklärte: „Diese Forschung eröffnet neue Wege für die Entwicklung leistungsstarker und kostengünstiger Katalysatoren. Die Kontrolle der Nanostruktur ist der Schlüssel zur Effizienzsteigerung.“

Experimente haben gezeigt, dass die Sauerstoffentwicklungseffizienz des optimierten Katalysators fast sechsmal höher ist als die des ursprünglichen Perowskit-Katalysators, während der Energieverbrauch deutlich gesenkt wird. Diese Technologie dürfte die großflächige Anwendung der Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Energien fördern und die Entwicklung der sauberen Energieindustrie vorantreiben.

Weitere Informationen: Sang-Mun Jung et al., „Low-temperature Cobalt Precipitation from Perovskite Nanoparticles via Bead Milling for Enhanced Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction“, Advanced Functional Materials (2025). Zeitschrifteninformationen: Advanced Functional Materials