Prof. Dr. rer. nat. Jan Philipp Hofmann

Prof. Dr. rer. nat. Jan Philipp Hofmann leitet seit April 2020 das Fachgebiet Oberflächenforschung im Fachbereich Material- und Geowissenschaften an der TU Darmstadt. Die Forschung des Fachgebiets Oberflächenforschung hat zum Ziel, das Grundlagenverständnis der chemischen und physikalischen Prozesse, der Energetik und der Dynamik von Oberflächen und Grenzflächen in Materialien und Bauelementen für die Wandlung und Speicherung erneuerbarer Energien zu vergrößern und anzuwenden.

Hofmann ist Chemiker, nach seiner Promotion in physikalischer Chemie an der Justus-Liebig-Universität Gießen in 2009 und Postdoc-Aufenthalten in Gießen und an der Universität Utrecht, NL, wurde er in 2013 als Assistenzprofessor für Anorganische Materialchemie an der Technischen Universität Eindhoven ernannt.

Labor für Anorganische Materialien und Katalyse, Abteilung für Chemische Technik und Chemie, Technische Universität Eindhoven, Postfach 513, 5600 MB Eindhoven, NL

Nachhaltige Energiespeicherung und -umwandlung ist der Schlüssel für den Übergang zu einem CO2-neutralen Energiesystem. In diesem Rahmen wird die Umwandlung von Solarenergie in und die Speicherung von intermittierend verfügbarem Strom in chemischen Verbindungen, d.h. solaren Brennstoffen, eine wichtige Rolle spielen. Um Technologien im großen Maßstab zu ermöglichen, werden reichlich vorhandene, aktive und stabile Elektrokatalysatoren benötigt, die die derzeit verwendeten Katalysatoren auf Basis von Platingruppenmetallen (in Säure: Pt für die H2-Evolution (HER), IrO2 und RuO2 für die O2-Evolutionsreaktion (OER)).

Übergangsmetallsulfide und -phosphide wie MoS2, WS2 und CoPx sind vielversprechende Alternativen zu Pt für HER, jedoch sind ihre Aktivitäten zu gering, um bei industriell relevanten Stromdichten zu arbeiten. Modifikationen dieser Schichtmaterialien durch Einführung von Defekten oder Interkalation und Adsorption von z. B. Alkalimetallionen können sowohl die Aktivitäten für HER als auch die Stabilität dieser Materialien deutlich verändern. Als Beispiele werden neben der Bewertung der elektrokatalytischen Stabilität von CoPx-HER-Katalysatoren [4,5] die jüngsten Entwicklungen im Verständnis der Wechselwirkung von MoS2 mit Li [1,2] sowie Morphologie und Defekt-Engineering in WS2 [3] diskutiert.

Referenzen

1. L. Wu, A. Longo, N. Y. Dzade, A. Sharma, M. M. R. M. Hendrix, A. A. Bol, N. H. de Leeuw, E. J. M. Hensen, and J. P. Hofmann, ChemSusChem, 12, 4383-4389, 2019; L. Wu, N. Y. Dzade, M. Yu, B. Mezari, A. J. F. van Hoof, H. Friedrich, N. H. De Leeuw, E. J. M. Hensen, and J. P. Hofmann, ACS Energy Lett, 4, 1733-1740, 2019.

2. A. Sharma, M. A. Verheijen, L. Wu, S. Karwal, V. Vandalon, H. C. M. Knoops, R. S. Sundaram, J. P. Hofmann, W. M. M. Kessels, A. A. Bol, Nanoscale, 10, 8615-8627, 2018.

3. L. Wu, A. J. F. van Hoof, H. Friedrich, N. Y. Dzade, L. Gao, M.-I. Richard, N. H. De Leeuw, E. J. M. Hensen, J. P. Hofmann, Phys. Chem. Chem. Phys., 21, 6071-6079, 2019.

4. Y. Zhang, L. Gao, E. J. M. Hensen, J. P. Hofmann, ACS Energy Lett., 3, 1360-1365, 2018.

5. A. Goryachev, L. Gao, Y. Zhang, R. Rohling, R. H. J. Vervuurt, A. A. Bol, J. P. Hofmann, E. J. M. Hensen, ChemElectroChem, 5, 1230-1239, 2018.