Theorie und computergestützte Modellierung von Materialien in der Energietechnik (IEK-13)

Dichte-Potential-Funktional-Theorie elektrokatalytischer Grenzflächen

Wir entwickeln die Dichte-Potential-Funktional-Theorie als einen rechnerisch effizienten theoretischen Ansatz für mesoskalige elektrokatalytische Grenzflächen.

Ziel: Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung eines neuen theoretischen Ansatzes zur Modellierung elektrischer Doppelschichten in der Elektrokatalyse, der die großkanonische Natur der elektrischen Doppelschicht richtig behandelt, elektronische und elektrostatische Wechselwirkungen sowohl in festen als auch in flüssigen Phasen gleichberechtigt beschreibt und rechnerisch wirtschaftlich ist, so dass er auf realistische Systeme wie Elektrokatalysatormaterialien auf Nanopartikelbasis angewendet werden kann. Mit Hilfe des Modells wollen wir das molekulare Verständnis von Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichts-Doppelschichteffekten vorantreiben, ein gezieltes Design der Doppelschicht in der Elektrokatalyse ermöglichen und darüber hinaus Durchbrüche in der Brennstoffzellen- und Elektrolysetechnologie vorantreiben.