Institut für Elektrochemie, TU Clausthal

Professor Frank Endres an der TU Clausthal zählt zu den Pionieren der Elektrochemie ionischer Flüssigkeiten und beschäftigt sich nun seit 20 Jahren mit grundlegenden physikalisch-chemischen und elektrochemischen Fragestellungen ionischer Flüssigkeiten. Basierend auf den langjährigen Erfahrungen mit in-situ STM wurde vor einigen Jahren mit Professor Atkin, Australien, die in-situ Rasterkraftmikroskopie (AFM) angewandt, um das Grenzflächenverhalten ionischer Flüssigkeiten zu verstehen [1-4]. Als wichtiges Ergebnis ergab sich, dass sich potentialabhängig recht fest haftende Solvatschichten bilden, die elektrochemische Reaktionen drastisch beeinflussen können. Dies ist eine der Ursachen, warum die Abscheidung von Refraktärmetallen in einer Flüssigkeit gelingt, in einer anderen nicht [5]. Ferner konnte mit dieser Methode ein Verständnis erzielt werden, wie Fremdsalze bzw. Additive und die Temperatur die Abscheidung beeinflussen. Die bisherigen Erkenntnisse bei der Abscheidung von Nb [6] und Ta [7] legen die Vermutung nahe, dass über die Modifikation der Grenzflächeneigenschaften auch die Titanabscheidung gelingen kann [8]. Neben einer umfangreichen elektrochemischen Ausstattung verfügt das Institut über acht Inertgashandschuhboxen sowie über zwei Oberflächenanalytik-Systeme (OMICRON, SPECS), wobei monochromatische XPS durchgeführt werden kann. Proben können ohne Kontakt mit Luft von der Handschuhbox direkt in die UHV-Kammer überführt werden. Außerdem verfügt die Gruppe über ein hochaufösendes REM von JEOL, STEM sowie UV/Vis-, IR- und Raman-Spektrometrie.

Literatur

  1. R. Atkin, N. Borisenko, M. Druschler, F. Endres, R. Hayes, B. Huber, B. Roling, Structure and dynamics of the interfacial layer between ionic liquids and electrode materials, J. Mol. Liq., 192 (2014) 44-54.
  2. R. Hayes, N. Borisenko, B. Corr, G.B. Webber, F. Endres, R. Atkin, Effect of dissolved LiCl on the ionic liquid-Au(111) electrical double layer structure, Chem. Commun. (Cambridge, U. K.), 48 (2012) 10246-10248.
  3. T. Carstens, R. Hayes, S.Z. El Abedin, B. Corr, G.B. Webber, N. Borisenko, R. Atkin, F. Endres, In situ STM, AFM and DTS study of the interface 1-hexyl-3-methylimidazolium tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate/Au(111), Electrochim. Acta, 82 (2012) 48-59.
  4. F. Endres, O. Höfft, N. Borisenko, L.H. Gasparotto, A. Prowald, R. Al-Salman, T. Carstens, R. Atkin, A. Bund, E.A.S. Zein, Do solvation layers of ionic liquids influence electrochemical reactions?, Physical chemistry chemical physics : PCCP, 12 (2010) 1724-1732.
  5. T. Carstens, A. Ispas, N. Borisenko, R. Atkin, A. Bund, F. Endres, In situ STM, AFM and EQCM studies of the electrochemical deposition of tantalum in two different ionic liquids with the 1-butyl-1-methylpyrrolidinium cation, Electrochimica Acta, 197 (2016) 374-387.
  6. P. Giridhar, S. Zein El Abedin, A. Bund, A. Ispas, F. Endres, Electrodeposition of Niobium from 1-Butyl-1-Methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide Ionic Liquid, Electrochimica Acta, 129 (2014) 312-317.
  7. S. Zein El Abedin, H.K. Farag, E.M. Moustafa, U. Welz-Biermann, F. Endres, Electroreduction of tantalum fluoride in a room temperature ionic liquid at variable temperatures, Physical Chemistry Chemical Physics, 7 (2005) 2333-2339.
  8. F. Endres, S. Zein El Abedin, A.Y. Saad, E.M. Moustafa, N. Borissenko, W.E. Price, G.G. Wallace, D.R. MacFarlane, P.J. Newman, A. Bund, On the electrodeposition of titanium in ionic liquids, Physical Chemistry Chemical Physics, 10 (2008) 2189-2199.

Webseite: www.iec.tu-clausthal.de

Kontakt:

Prof. Dr. Frank Endres

Dr. Timo Carstens