Dieses Projekt untersucht die chirale induzierte Spinselektivität (CISS) als Strategie zur Steuerung von Reaktionswegen und zur Leistungssteigerung bei wichtigen elektrochemischen Reaktionen, einschließlich der CO₂-Reduktion (CO₂RR), der Sauerstoffentwicklung (OER) und der Wasserstoffentwicklung (HER). Chirale Materialien können spinpolarisierte Elektronen ohne externe Magnetfelder erzeugen, wodurch eine gezielte Kontrolle über spinabhängige Elektronentransferprozesse an elektrochemischen Grenzflächen ermöglicht wird.

Durch die Integration chiraler Moleküle und chiraler nanostrukturierter Katalysatoren in elektrochemische Systeme untersuchen wir, wie Spinpolarisation die Reaktionskinetik, die Stabilisierung von Zwischenprodukten und die Produktauswahl beeinflusst. Bei der CO₂-Reduktionsreaktion wird erwartet, dass spinpolarisierter Elektronentransfer unerwünschte Reaktionswege unterdrückt und die Selektivität gegenüber wertschöpfenden Kohlenstoffprodukten erhöht. Bei der Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) und Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER), bei denen die Spin-Zustände von Reaktanten und Zwischenprodukten eine entscheidende Rolle spielen, bietet die durch CISS gesteuerte Spin-Kontrolle einen vielversprechenden Weg zur Verringerung von Überpotentialen und zur Steigerung der katalytischen Effizienz.