International society of Electrochemistry
Gesellschaft Deutscher Chemiker
Deutsche Bunsen-Gesellschaft für physikalische Chemie e.V.
Das ist gar nicht so einfach bei einem Fach, welches Physik, Chemie und Verfahrenstechnik umfasst. Wir bei Gaskatel verkörpern gerade diese Interdisziplinarität. Unser Wunsch die Elektrochemie zu verstehen zeigt sich in unseren Produkten der Messtechnik (Referenzelektrode, pH Elektroden, Messzellen). Unsere Wasserstoff-Referenzelektrode erfüllt als einzige kommerzielle Elektrode der Welt die Vorschriften von der IUPAC. Natürlich entspricht sie den Vorstellungen ihres Erfinders, dem Nobelpreisträger Walter Nernst. Unsere Wasserstoff-pH-Elektrode misst tatsächlich die Protonenkonzentration und nicht den Spannungsabfall über einer Glasmembran. Unsere Korrosionsmesszelle bildet die tatsächliche Stromdichte oder Korrosionsrate ab. Aber auch bei unseren Dienstleistungen geht es uns nicht nur darum für den Kunden lediglich Analysen anzufertigen. Aus den analytischen Messungen versuchen wir für den Kunden ein gesamtes Bild für dessen Problemstellung zu erarbeiten.
Nun die chemischen Redox-Reaktionen sind in der Elektrochemie auf zwei Elektroden aufgeteilt, die mit einem Elektrolyten und einem elektrischen Leiter verbunden sind. Zwar sind die Reaktionen räumlich getrennt – aber nicht unabhängig voneinander. Damit lässt sich das System wie sonst in der Physik üblich nicht beliebig vereinfachen. Ein Weg dazu ist die Einführung einer dritten Messelektrode – der sogenannten Referenzelektrode. Dies wurde 1953 von der IUPAC der Wasserstoffelektrode zugewiesen. Man spricht von einer Messung mit Bezugswert. Dies ist sehr üblich, wie z.B. bei der Temperatur. Hier wird der Nullpunkt 0°C auf den Zustand des gefrorenen Wassers festgelegt. Oder der Wasserstand in einer Länge über Normalnull. Mithilfe einer Referenzelektrode und einem Potentiostaten, der die gewünschte Reaktion an der Anode oder Kathode einstellt, lassen sich dann aber recht genau die elektrochemischen Reaktionen untersuchen. Aber auch hier ist das System nicht völlig unabhängig voneinander. Um dies zu entkoppeln, sind spezielle Messzellen nötig. Gaskatel hat eine solche Messzelle entwickelt.
Dennoch gestaltet sich die Elektrochemie weiterhin als schwierig. Denn der Elektrolyt variiert über eine enorme Bandbreite ca. 16 Größenordnungen in der Ladungsträgerkonzentration sowie der unterschiedlichsten Ladungsträgerbeweglichkeiten.
Laplacedruck-kontrollierte Gas-Diffusions-Elektroden für die organische Elektrosynthese (GDE4OES)
Laufzeit:
01.04.2023 – 31.03.2026
Projektpartner:
FAU Erlangen-Nürnberg
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Institut für angewandte Materialien – Elektrochemische Technologien (IAM-ET)
Technische Universität Darmstadt – Fachbereich Chemie – Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie
Umicore AG & Co. KG
Die Ziele der Arbeiten bei der Gaskatel GmbH sind im Folgenden zusammengestellt:
1. Zelldesign für nicht-wässrige, schlecht leitfähige Elektrolyte mit der Möglichkeit der 3-Elektrodenanordnung und der Anpassung auf hohe Stromdichten, wie sie bei
Gasdiffusionselektroden zu erwarten sind. Die Möglichkeit der 2-Kammer Messzelle mit getrennten Anolyten und Katholyten. Beachtung des hydrostatischen Druckes bei
fein gewebten Netzelektroden.
2. Anpassung und Testung der Miniatur Wasserstoffreferenzelektrode auf nicht wässrige Elektrolyte. Die Elektrolyten werden im Konsortium definiert und die möglichen
Leitsalze und Puffersysteme benannt. Gaskatel kann dann die Referenzelektroden in diesen Fällen anpassen und charakterisieren.
3. Entwicklung einer Doppel-Skelett Elektrode, also mit zwei verschiedenen Porenradien in verschiedenen Schichten. Nach Benennung der möglichen Katalysatoren und
Elektrolyte kann Gaskatel an die Beschaffung der Materialien und die Auftragung von Doppel-Skelett-Elektroden, oder auch Zwei-Schicht-Elektroden beginnen.
Wiederaufladbare Zink-Mangan-Batterie mit
pH-neutralem Elektrolyten
Laufzeit:
01.09.2022 – 31.08.2025
Projektpartner:
VARTA Consumer Batteries GmbH & Co. KGaA, Dischingen (Projektleitung)
ACCUREC-Recycling GmbH, Krefeld
EurA AG, Niederlassung Thüringen, Erfurt
DECHEMA-Forschungsinstitut, Frankfurt a.M.
Freudenberg Performance Materials SE & Co. KG, Weinheim (assoziierter Partner)
GASKATEL GmbH, Kassel
Grillo-Werke AG, Goslar
Technische Universität Braunschweig
Universität Duisburg-Essen
Ziel des Gesamtvorhabens ist es, eine wiederaufladbare Zink-Mangan-Batterie mit einem pH-neutralen Elektrolyten und korrosionsbeständigen Komponenten zu entwickeln.
Im Zuge dessen sollen pH-abhängige Degradationsmessungen wie z. B. die Zinkauflösung durch Wasserstoffbildung, Dendritenbildung, Manganauflösung/-abscheidung sowie Korrosionsprozesse untersucht werden, um den pH-Wert für den Betrieb der Batterien zu optimieren.
Im Teilvorhaben der Gaskatel GmbH soll die pH-Elektrode pHydrunio zu diesem Zwecke weiterentwickelt werden.
Arbeitsziel ist eine miniaturisierte, an die Geometrie der verwendeten Testzellen angepasste schnell messende pH-Elektrode mit einem chloridionenfreien Innenelektrolyten.
Für schnelle pH-Wert- Messungen muss das Ansprechverhalten der pH-Elektrode verbessert werden. Das ist durch Anpassungen des Diaphragmas sowie Veränderungen der Katalysatorschicht zu erreichen.Ein chloridionenfreier Innenelektrolyt kann auf verschiedene Möglichkeiten realisiert werden.
Als Basiskomponenten werden Sulfate und Hydrogensulfate eingesetzt. Auch ionische Flüssigkeiten werden getestet.
Für die Messungen in den Testzellen der Projektpartner müssen die beiden Einzelelektroden der pHEinstabmesskette auf einer Äquipotentialfläche liegen, damit das Messsignal
nicht durch Feldlinien gestört wird. Das erfordert eine Miniaturisierung bzw. ein Redesign der pH-Elektrode.
Gasdiffusionselektroden für gekoppelte mikrobioelle Elektrosynthesen aus CO2
Oxalic acid from CO2 using Electrochemistry At demonstratioN scale
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 767798.
Cost-effective CO2 conversion into chemicals via combination of Capture, ELectrochemical and BIochemical CONversion technologies
Entwicklung von bifunktionellen Elektroden für Metall-Luft-Batterien
Teilvorhaben „Entwicklung von Sensorik für die technische Chemie“ im KMU-innovativ Verbundprojekt „Hochstabile, trocken lagerbare Mikroreferenzelektrode für Anwendungen in Biotechnologie, Medizinischer Diagnostik und Prozesstechnik“
Die Gaskatel GmbH wurde 1997 von Mitgliedern der Arbeitsgruppe Winsel im Fachbereich Physik der Universität Kassel gegründet. Seitdem beschäftigt sich das Team aus Physikern, Chemikern, Ingenieuren und Laboranten mit der Weiterentwicklung, der Herstellung und dem Vertrieb von:
Gaskatel ist seither kompetenter Ansprechpartner für:
Service macht den Unterschied!
Die Durchführung elektrochemischer Messungen ist eine Herausforderung.
Wir tun unser Bestes, um es Ihnen leichter zu machen.
Wir haben einige Testgeräte entwickelt, die auf den Erfahrungen basieren, die wir selbst im Labor gesammelt haben. Und da wir sie selbst entwickelt haben, wissen wir, wovon wir sprechen, wenn Sie uns am Telefon oder per E-Mail um Unterstützung bitten.
Wir führen auch Ihre Tests durch und interpretieren die Ergebnisse für Sie, wenn Sie unser Know-how und unsere langjährige Erfahrung tiefer nutzen möchten.
1997: Reversible Wasserstoffelektrode (RHE) für stark alkalische Elektrolyte
Ersetzt Hg/HgO-Referenzen
2000: Reversible Wasserstoffelektrode (RHE) für stark saure Elektrolyte
Ersetzt Hg/HgSO4-Referenzen
2010: Reversible Wasserstoffelektrode (RHE) in verdünnten Elektrolyten
2012: Messzelle für Gasdiffusionselektroden
2015: Messzelle für Metallproben, Korrosionsmessungen
2018: Messzelle für Membranen, Wasserstoffversprödung
2019: pH-Elektrode basierend auf Wasserstoffreferenzelektroden
2000-2008: Sauerstoff-Reduktions-Reaktion (ORR). Silberkatalysator, Chloralkalielektrolyse
2010-2016: Sauerstoff-Reduktions-Reaktion (ORR). Kohlenstoffkatalysator, H2O2-Produktion
2014-2020: Wasserstoff-Entwicklungs-Reaktion (HER). Ni-Katalysator, Wasserspaltung, Zink-Luft-Batterie, bifunktionale Sauerstoffelektrode
2016: Sauerstoff-Reduktions-Reaktion (ORR). MnO2-Katalysator, Metall-Luft-Batterie
1997: Alkalische Brennstoffzellen
1998: PEM-Brennstoffzellen
2000-2004: PBI-Brennstoffzellen
2019: Alkalische Brennstoffzelle für den Unterricht
1997-2006: Alkalische Elektrolyseure
2009-2014: Fluor-Elektrolyseure
2010-2014: Alkalische Membran-Elektrolyseure
1997-1998: Sauerstoffsensoren
1997-1999: Wasserstoffdiffusion in Kunststoffen
1999-2002: Elektrochemisches Pumpen
2002-2004: Wasserstoffsensoren
2014-2016: Wasserstoffgenerator Batterie
1997-2019: Sensor für Messung der Wasseraktivität/ Säuredichte
2014-2020 CO2-Reduktion
Phone: +49 561 59190
E-mail: kohnke@gaskatel.de
Phone: +49 561 59190
E-Mail: Helmke@gaskatel.de
Anreise nach Kassel
Über Frankfurter Flughafen: Sie können entweder mit dem Direktzug vom Flughafenbahnhof oder über Frankfurt Hauptbahnhof nach „Kassel-Wilhelmshöhe“ fahren. Die Fahrt nach Kassel dauert etwa zwei Stunden.
Sie finden uns im Gebäude 11 im 2. Obergeschoss.
GASKATEL Gesellschaft für Gassysteme durch Katalyse und Elektrochemie mbH
Lilienthalstrasse 146
Gebäude 11
34123 Kassel, Deutschland
Kontaktieren Sie uns auf vielen Wegen – Hier finden Sie alle.
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Lilienthalstrasse 146
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34123 Kassel
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