Auszeichnung für innovative Lösungsansätze in der Energietechnik
Mainz/Fribourg (Schweiz). Dr. Qianli Chen, Nachwuchswissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P), ist von der Schweizer Gesellschaft für Neutronenstreuung (SGN) mit dem Young Scientist Prize ausgezeichnet worden. Die Auszeichnung erhielt Chen für ihre herausragende Promotionsarbeit im Rahmen des Jahrestreffens der Schweizerischen Physikalischen Gesellschaft am 1. Juli 2014 in Fribourg (Schweiz).
Ihre Doktorarbeit absolvierte Dr. Chen an der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt (EMPA) und der renommierten ETH in Zürich, bevor sie 2013 ans MPI-P kam. Für ihre Promotion untersuchte sie Materialeinflüsse in Brennstoffzellen auf Keramikbasis. „Das Thema hat mich von Beginn an interessiert, denn die Energieerzeugung mit Brennstoffzellen ist sauberer und effizienter als mit konventionellen Verfahren“, schildert Chen ihre wissenschaftliche Motivation. Keramik-Brennstoffzellen sind robust und flexibel was den Treibstoff angeht, auch Wasserstoff oder Erdgas können genutzt werden. Allerdings erfordert ihr Betrieb Temperaturen von bis zu 600 - 1000 Grad, die wiederum eine längere Anlaufzeit inklusive hohem Energievorschuss und teure Bauteile erfordern. Mit keramischen Protonenleitern als Elektrolyte für die Brennstoffzellen lässt sich die Betriebstemperatur bis auf 400 - 500 Grad senken. Dr. Chen hat die Mechanismen der Protonenleitfähigkeit mit Neutronenstreuung analysiert, speziell den Einfluss der Spannung auf die Protonenleitfähigkeit. Dabei hat sie einen Effekt entdeckt, der für die Brennstoffzellen mit vielversprechendem Verbesserungspotenzial genutzt werden kann. Die Beobachtung ebnet nun den Weg für einen gänzlich neuen Ansatz zur Entwicklung effizienterer Brennstoffzellen und anderer elektrochemischer Anwendungen.
Einer ähnlich komplexen Fragestellung aus dem Energiebereich widmet sich Qianli Chen am MPI-P. Sensibilisierte Solarzellen besitzen wirtschaftlich und ökologisch große Vorteile gegenüber ihren Gegenstücken aus Silizium. Ihre Leistungsfähigkeit ist jedoch zu niedrig, weil die molekularen Wechselwirkungen zwischen ihren Bauteilen nicht vollends verstanden sind. Wie bereits bei den Brennstoffzellen basieren Chens Analysen auf angepassten Beobachtungs- und Messmethoden der Raman-Spektroskopie, die sie in der Forschungsgruppe von Dr. Katrin Domke eigens entwickelt.
