Brennstoffzellen

Brennstoffzelle
Brennstoffzellen werden als Energiewandler betrachtet, die durch Oxidation von z.B. Wasserstoff oder Methanol chemische Energie in elektrische umwandeln.

Brennstoffzellen unterscheiden sich von Akkumulatoren darin, dass sie eine konstante Brennstoffquelle zur Aufrechterhaltung der chemischen Reaktion benötigen. Solange der Brennstoff zur Verfügung steht, wird Strom erzeugt.

Es gibt sehr unterschiedliche Arten von Brennstoffzellen: alkalische (AFC), Polymer-Elektrolytmembran (PEMFC)-, Direktmethanol (DMFC)-, Phosphorsäure (PAFC)-, Schmelzkarbonat (MCFC)- sowie Festoxid (SOFC)-Brennstoffzellen. Entwicklungen wie z.B. reversible Brennstoffzellen oder mikrobielle Brennstoffzellen sind in den letzten Jahren hinzugekommen.

Ganz unabhängig von der jeweiligen chemischen Reaktion, besteht jede Brennstoffzelle aus Anode, Kathode und Elektrolyt. Bei der Entwicklung von Brennstoffzellen werden deshalb neben dem Gesamtsystem auch diese Komponenten auf ihre elektrochemischen Eigenschaften untersucht.

Messaufgabe

Zellkomponenten

Materialentwicklung Zellkomponenten

• Katalysatoraktivität
  (nach Levich und Koutecky)
• Reaktionsmechanismen
• Kinetische Untersuchungen
• Katalysatorvergiftung
• Membranleitfähigkeit
• Massentransport

MEA

MEA Membran Elektroden Anordnung

• Stromdichte/-Potential Kennlinie
• Leistungsdichte Kennlinie
• Gesamtimpedanz
• Halbzellenreaktionen
• Lebensdauertests

Stack

Brennstoffzellen Stack

• I/U- Kennlinien
• Leistungsdichte Kennlinien
• Lebensdauertests

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