Forschung

Die elektrochemische Reduktion von CO₂ mit Strom aus erneuerbaren Quellen ist eine vielversprechende Möglichkeit, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und gleichzeitig nützliche chemische Energieträger zu erzeugen. Elektrodenmaterialien aus Kupfer sind hierbei von besonderem Interesse, da sie die einzigartige Fähigkeit besitzen, CO₂ zu Kohlenwasserstoffen wie Methan, Ethan und Ethanol zu reduzieren. Mein Forschungsschwerpunkt liegt hierbei in der modellbasierte und dynamische Analysen der elektrochemischen CO₂-Reduktionsreaktion (CO₂RR) an kupferbasierten Elektroden zur Identifizierung der wesentlichen Limitierungen und der Optimierung in Bezug auf Selektivität und Effizienz.

Publikationen

Zeitschriftenaufsätze
1. Herrmann, D.; Hodapp, P.; Starman, M.; Huang, P.-C.; Lin, C.-L.; Le, L. B. Q.; Fischer, T. G.; Bizzarri, C.; Röse, P.; Oppel, N.; Klar, J.; Tremouilhac, P.; Holzhauer, L.; Herres-Pawlis, S.; Hoffmann, A.; Seitz, T.; Dorn, A.; Zeitler, K.; Jung, N.; Bräse, S.
  Enhancing FAIRdata by providing digital workflows from data generation to the publication of data: an open source approach described for cyclic voltammetry
  2025. Chemical Science. doi:10.1039/d4sc08620a
2. Oppel, N.; Röse, P.; Heuser, S.; Prokein, M.; Apfel, U.-P.; Krewer, U.
  Unveiling the kinetics of CO reduction in aprotic electrolyte: The critical role of adsorption
  2024. Electrochimica Acta, 490, Art.-Nr.: 144270. doi:10.1016/j.electacta.2024.144270
Vorträge
1. Oppel, N.; Röse, P.; Krewer, U.
  Optimizing CO2 Reduction in Aprotic Media: Insights via Kinetic Modeling of α-CuZn Electrocatalysts
  2024, Oktober 7. Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (PRiME 2024), Honolulu, HI, USA, 6.–18. Oktober 2024
2. Röse, P.; Witzel, R.; Cziesla, L. E.; Oppel, N.
  Understanding CO2 Reduction in Organic Electrolytes: the Role of α-Brass Catalysts and Water Conte
  2024. 75th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE 2024), Montréal, Kanada, 18.–23. August 2024
3. Krewer, U.; Röse, P.; Dorner, I.; Oppel, N.; Pauer, S.
  Water and CO2 Electrolysis: Understanding Kinetic vs. Transport Limitations
  2024. Electrocatalysis (2024), Nürnberg, Deutschland, 22.–24. Mai 2024
4. Krewer, U.; Röse, P.; Dorner, I.; Oppel, N.
  Water and CO2 Electrolysis: Insight into Kinetic Limitations
  2024. 37th Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry (2024), Stresa, Italien, 9.–12. Juni 2024
5. Krewer, U.; Röse, P.; Pauer, S.; Oppel, N.; Dorner, I.
  Revealing Potential and Limitations of Electrochemical Synthesis Processes via Model-based Kinetic Analysis
  2023, Juni. 10th German-Japanese Symposium on Electrosynthesis (GJSE 2023), Yokohama, Japan, 14.–15. Juni 2023
6. Krewer, U.; Röse, P.; Dorner, I.; Oppel, N.
  Revealing Reaction Kinetics and Transport Effects at Electrodes via Kinetic Modeling
  2023. 74th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE 2023), Lyon, Frankreich, 3.–8. September 2023
7. Röse, P.; Oppel, N.; Witzel, R.; Krewer, U.
  Identifying the Kinetic Limits of Electrocatalytic CO2 Reduction in Organic Electrolytes
  2022, Oktober. German Japanese Symposium on Electrosynthesis (GJSE 2022), Mainz, Deutschland, 1.–2. Oktober 2022
8. Oppel, N.; Röse, P.; Krewer, U.
  Kinetic Limitation of Electrocatalytic CO2 Reduction in Aprotic Electrolytes
  2022, September. 73rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE 2022), Online, 12.–16. September 2022
9. Oppel, N.; Röse, P.; Krewer, U.
  Dynamic Microkinetic Modeling of the Electrocatalytic CO2 Reduction in Aprotic Electrolytes
  2022, Februar 1. MTET Topic 3 Modeling workshop (2022), Online, 1. Februar 2022
Poster
1. Witzel, R.; Oppel, N.; Czioska, S.; Röse, P.; Krewer, U.
  Enhancing Electrochemical CO2 Reduction Performance and Selectivity of Copper-Based Catalysts in Organic Electrolytes
  2023, Juni 15. KIT Program MTET: Materials and Technologies for the Energy Transition (2023), Karlsruhe, Deutschland, 15. Juni 2023
2. Witzel, R.; Oppel, N.; Czioska, S.; Röse, P.; Krewer, U.
  Enhancing Electrochemical CO2 Reduction Efficiency & Selectivity of Copper-Based Electrocatalysts in Aprotic Electrolytes
  2023, Juni. Helmholtz Energy Conference (2023), Koblenz, Deutschland, 12.–13. Juni 2023
3. Oppel, N.; Witzel, R.; Röse, P.; Heuser, S.; Apfel, U.-P.; Krewer, U.
  Critical Role of CO2 Adsorption on the Electrocatalytic CO2 Reduction in Aprotic Electrolyte
  2023, Mai. 3rd Conference of the GDCh Division of Chemistry and Energy (2023), Pfinztal, Deutschland, 24.–25. Mai 2023
4. Oppel, N.; Röse, P.; Krewer, U.
  Revealing Kinetic Limitations of Electrocatalytic CO2 Reduction in Aprotic Electrolytes by Dynamic Modeling
  2023, Mai. Annual Meeting on Reaction Engineering 2023 (2023), Frankfurt am Main, Deutschland, 15.–17. Mai 2023
5. Röse, P.; Dorner, I.; Oppel, N.; Witzel, R.; Krewer, U.
  Electrochemical CO Reduction: Aqueous vs Organic Electrolytes
  2023. 74th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE 2023), Lyon, Frankreich, 3.–8. September 2023
6. Oppel, N.; Röse, P.; Krewer, U.
  Kinetic Limitation of Electrocatalytic CO2 Reduction in Aprotic Electrolytes
  2022, September. GDCh Electrochemistry : At the Interface between Chemistry and Physics (2022), Berlin, Deutschland, 27.–30. September 2022
Forschungsdaten
1. Oppel, N.; Röse, P.; Heuser, S.; Prokein, M.; Apfel, U.-P.; Krewer, U.
  Research Data of Unveiling the Kinetics of CO2 Reduction in Aprotic Electrolyte: The Critical Role of Adsorption
  2024, April 18. doi:10.35097/1853