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Untersuchung zur Zersetzung von Polytetrafluorethylen unter den elektrochemischen Bedingungen in Brennstoffzellen

Florenski, Jan (2016) Untersuchung zur Zersetzung von Polytetrafluorethylen unter den elektrochemischen Bedingungen in Brennstoffzellen. Bachelor's, Uni Stuttgart.

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Abstract

In dieser Arbeit wurde die Degradation des Polytetrafluorethylens (Teflon®) unter den elektrochemischen Bedingungen in Brennstoffzellen untersucht. Hierzu wurden Referenzproben mittels Photoelektronenemissionsspektroskopie und Infrarot-Spektroskopie analysiert. Um die Hypothese zu stützen, dass die Degradation des Teflons in der mikroporösen Schicht in Brennstoffzellen über Radikale abläuft, analog zum Nafion der Polymerelektrolytmembran, wurde ein Modellversuch mit Hilfe der Fentonreaktion durchgeführt. Damit konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, Teflon mit Hilfe von Radikalen zu degradieren. Da die Bedingungen innerhalb der Brennstoffzelle auch Einfluss auf die Degradation haben, wurde anschließend eine Teflonprobe in eine Brennstoffzelle eingefügt, einem Stresstest unterzogen und anschließend untersucht. Die Ergebnisse der Modellexperimente wurden anschließend mit einer realen mikroporösen Schicht verglichen. Es zeigte sich durch ähnliche Degradationsmuster bei allen Proben, dass es sich bei der Degradation der mikroporösen Schicht um einen Radikalmechanismus handelt. In dieser Arbeit konnte der genaue Degradationsmechanismus nicht abschließend untersucht werden, jedoch Vermutungen, aufgrund der erhaltenen Photoelektronenemissionsspektren, angestellt werden. Die nächstliegendste hierbei ist die Umlagerung innerhalb des Polymeres, welche eventuell über eine Zwischenstufe mit einem Ether abläuft beziehungsweise diesen als Nebenprodukt erzeugt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/109667/
Document Type:Thesis (Bachelor's)
Title:Untersuchung zur Zersetzung von Polytetrafluorethylen unter den elektrochemischen Bedingungen in Brennstoffzellen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Florenski, JanJan.Florenski (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:15 August 2016
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:49
Status:Published
Keywords:PEM-Brennstoffzelle; Teflon; Alterung; Radikalreaktion; Photoemissions-Spektroskopie; Infrarot-Spektroskopie
Institution:Uni Stuttgart
Department:Chemie
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Energy Efficiency, Materials and Resources
HGF - Program Themes:Methods and Concepts for Materials Development
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E VG - Combustion and Gas Turbine Technologies
DLR - Research theme (Project):E - Materials for Energy Technologies (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Electrochemical Energy Technology
Deposited By: Biswas, Indro
Deposited On:15 Dec 2016 15:24
Last Modified:15 Dec 2016 15:24

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