Preisträger Ghislain Rupp


Karl Schlögl-Preis 2017


Ghislain Rupp wird für seine Dissertation Unravelling the relationship between surface chemistry and oxygen exchange kinetics of (La, Sr)CoO3δ thin film cathodes ausgezeichnet.

Festoxid-Brennstoffzellen sind eine vielversprechende Technologie für die zukünftige elektrische Versorgung, die vor allem den Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien, wie zum Beispiel Biomasse, erleichtern wird. Anwendung findet die Festoxid‐Brennstoffzelle in kombinierten Strom‐Wärme Erzeugersystemen für größere Betriebe und Wohnhäusern, sowie in mobilen Stromerzeugern als Range‑Extender für Autos. Die derzeit hohen Betriebstemperaturen von 700 – 1000°C limitieren jedoch die Auswahl an eingesetzten Materialien, erschweren die Produktion und verringern die Lebensdauer der Komponenten. Eine Verringerung der Arbeitstemperaturen wird daher seit Jahren angestrebt, da diese auch durch thermodynamische Effekte zu einer Effizienzsteigerung der Brennstoffzelle führt und eine breite Kommerzialisierung ermöglichen würde. Die Herausforderung hierbei liegt eine hohe Geschwindigkeit der beteiligten Reaktionen, insbesondere der Sauerstoffeinbau Reaktion, auch bei niedrigen Temperaturen zu garantieren.

Eines der verheißungsvollsten Materialien, das einen schnellen Sauerstoffeinbau ermöglicht, ist das gemischtleitende Sr-dotierte Lanthankobaltoxid (LSC). Der Einsatz in Festoxid-Brennstoffzellen ist allerdings aufgrund seiner begrenzten Langzeitstabilität noch nicht möglich. Sobald das Material den hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt ist kommt es innerhalb von Tagen oder Monaten zu einer zunehmenden Verschlechterung der Aktivität. Im Rahmen der Dissertation wurde die Problematik gezielt untersucht und die Beziehung zwischen Oberflächenzusammensetzung und katalytischen Eigenschaften beleuchtet. Durch die Entwicklung neuartiger und die in-situ Kombination bestehender Analysemethoden gelang es den Einfluss der Zusammensetzung der ersten Atomlagen auf den Sauerstoffeinbau und seine Verschlechterung aufzudecken. Gezielte Modifikationen der Oberflächen ermöglichten, neben einem besseren Verständnis für die beteiligten Prozesse, auch eine Verbesserung der katalytischen Eigenschaften von LSC. Außerdem wurden die überlegenen katalytischen Eigenschaften von Ba-dotiertem Lanthankobaltoxid aufgezeigt, einem neuen aussichtsreichen Kandidaten für Festoxid-Brennstoffzellenkathoden.

Der Preisträger


Ghislain Rupp hat 2016 das Studium der im Fach Festkörperelektrochemie an der TU Wien abgeschlossen. An der TU Wien hat er in diesem Fach auch das Diplomstudium absolviert (Abschluss 2012). Während seines Doktoratsstudiums hat Ghislain Rupp Lehrtätigkeiten wahrgenommen und hat darüber hinaus Master-, Bachelor und Projektarbeiten betreut. Seit Mai 2017 ist Ghislain Rupp in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Vöstalpine Linz beschäftigt.