Elektrochemie
Einführung
Die Elektrochemie spielt in sehr unterschiedlichen Forschungsbereichen wie der organischen Chemie, der analytischen Chemie, den Biowissenschaften, den Ingenieurwissenschaften und den Materialwissenschaften eine wichtige Rolle. Die Forschung ist daher oft sehr interdisziplinär, und die Zahl der verfügbaren Techniken und Messverfahren ist groß.
Datentypen
Konzeptionell besteht der wichtigste Datentyp in der Elektrochemie aus Zeitreihendaten, die grundlegende elektrische Parameter wie Spannung (Potenzial) und Strom (Stromdichte) einschließlich der Messzeit enthalten. Bei Wechselstromverfahren sind auch die Frequenz, die Impedanz und der Phasenwinkel von Bedeutung. Diese Daten werden am einfachsten als CSV gespeichert, sind aber oft nur in nicht standardisierten Dateiformaten verfügbar. Häufig werden zusätzliche Techniken eingesetzt, um genauere Einblicke in den Ursprung der gemessenen Ladungstransferprozesse und anderer nicht messbarer (chemischer) Prozesse zu erhalten, die gleichzeitig an den Elektroden, im Elektrolyten oder an den Grenzflächen ablaufen, wie IR-Spektroskopie, Massenspektrometrie oder Beugungsmethoden. Diese Daten werden oft zusammen mit den Werten aus den elektrochemischen Messungen gespeichert.
Darüber hinaus können Bildgebungsdaten mit rein elektrochemischen Techniken wie der elektrochemischen Rastermikroskopie (SECM) oder indirekt in Kombination mit anderen Methoden wie der elektrochemischen Rastertunnelmikroskopie (in situ STM) gewonnen werden. Die weitere Datenauswertung kann jede Art von Zeitreihendaten oder Bilddaten liefern.
ELNs und andere Tools
Für ein effektives Datenmanagement sollten die Software-Tools innerhalb eines Projekts oder einer Forschungsgruppe einheitlich ausgewählt werden, um die Arbeitsabläufe zu organisieren und zu rationalisieren. Dies beinhaltet die Erstellung klarer Nutzungsrichtlinien, einschließlich Metadatenvorlagen, die sich an den Mindestinformationsstandards für eine bestimmte Methode orientieren, sofern vorhanden. Diese sollten in einem Datenmanagementplan (DMP) für jedes Projekt dargelegt werden. Viele Universitäten stellen Werkzeuge und Vorlagen für DMPs zur Verfügung (weitere Informationen finden Sie im entsprechenden Artikel).
Ein elektronisches Labornotizbuch (ELN) hilft bei der täglichen Planung und strukturierten Dokumentation von Experimenten, während einige auch bei der Verwaltung des Daten-Workflows helfen. Für elektrochemische Daten müssen ELNs flexibel und anpassbar sein, um den Anforderungen der verschiedenen Forschungsthemen gerecht zu werden. Daher gibt es bis heute kein ELN, das ausschließlich den Anforderungen der Elektrochemie entspricht, und die Forscher können ein ELN wählen, das am besten zu ihrem Forschungsbereich passt. Der ELN-Finder listet viele Optionen auf, und der Artikel über Auswahl eines ELN bietet weitere Unterstützung. ELNs für allgemeine Zwecke können mit dem Stichwort "Physikalische Chemie" gefunden werden:
Loading...Für bestimmte Bereiche, wie z. B. die "Elektrosynthese", könnte das Chemotion ELN eine geeignete Wahl sein.
Die für [andere Bereiche] (/docs/domain_guide/) vorgestellten Tools könnten ebenfalls anwendbar sein.
Daten veröffentlichen
Die Veröffentlichung von Forschungsdaten, insbesondere der Daten, die einem veröffentlichten Artikel zugrunde liegen, ist ein wichtiger Aspekt, der es anderen in der Forschungsgemeinschaft ermöglicht, die Arbeit eines Forschers zu wiederholen und darauf aufzubauen. Forschungsdaten-Repositorien dienen als Plattformen für die Datenveröffentlichung und können die FAIR Datenveröffentlichung erheblich unterstützen. Bisher sind Repositories speziell für elektrochemische Daten wie BatteryArchive.org selten.
Herausforderungen
Gemeinsame Herausforderungen in der Elektrochemie und bei FAIRen Daten gehen oft Hand in Hand mit der großen Vielfalt an Teildisziplinen, Methoden und somit unterschiedlichen Datentypen. Einige Gruppen, die in elektrochemischen Labors arbeiten, haben ihre eigenen persönlichen Arbeitsabläufe entwickelt. Um eine FAIR-Berichtskultur zu etablieren, sind große Gemeinschaftsprojekte wie Battery2030+, erforderlich und müssen für verschiedene Bereiche eingerichtet werden.