CeO2-basierte Oxide als redoxaktive Funktionsmaterialien für Austausch und Speicherung von Sauerstoff

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Dieses Projekt beschäftigt sich mit gemischt leitenden festen Lösungen des Cerdioxids. Hauptanliegen ist ein vertieftes Verständnis der Funktion dieser Oxide als redoxaktive und sauerstoffspeichernde Materialien von hohen Temperaturen bis hinunter zu Raumtemperatur. Dies ist inspiriert durch ein zunehmendes Interesse an hochselektiven Katalysatoren und reversiblen Redoxsystemen für Energieumwandlung und -speicherung. Grundlegende Aussagen werden aus einem systematischen Vergleich der Daten ausgewählter CeO2-basierter Oxidsysteme in Form von Einkristallen, Keramiken, Dünnschichten und nanostrukturierten Materialien erwartet. Eine besondere Rolle spielt dabei die Unterscheidung und Identifizierung von Volumen- und Grenzflächeneigenschaften durch Vergleich mit Messungen an Einkristallen. Unser Schwerpunkt liegt auf der Analyse der Beziehungen zwischen Substitution, Kristallstruktur, Ordnungsphänomenen, Phasenstabilität, reversiblen Redoxreaktionen und Sauerstoffionen- und Elektronenleitung der oxidischen Lösungen und der maßgeblichen Defektchemie.