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Optimization of the bi-functional oxygen electrode (BOE) structure for application in a Zn-air accumulator

Abrashev, Borislav und Uzun, D und Kube, Alexander und Wagner, Norbert (2020) Optimization of the bi-functional oxygen electrode (BOE) structure for application in a Zn-air accumulator. Bulgarian Chemical Communications, 52 (2), Seiten 245-249. Chemicals Institutes of the Bulgarian Academy of Sciences and of the Union of Chemists in Bulgaria. doi: 10.34049/bcc.52.2.5100. ISSN 0324-1130.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
762kB

Offizielle URL: http://www.bcc.bas.bg/

Kurzfassung

A novel structure of a bi-functional oxygen electrode (BOE) was developed, which is based on a new technological process of teflonization. The electrochemical oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) were studied in a half-cell configuration, to investigate its charge/discharge characteristics. Both the gas-diffusion layer (GDL) and active layers (AL) of the electrodes were optimized. Preliminary studies of GDLs with different carbon blacks and for different ratios between the PTFE and carbon blacks have shown, that the most stable GDL is produced from Vulcan XC-72 teflonized with 60 % PTFE – TV-60. The innovation regarding the GDL is in the way it is prepared using high-energy mixing, which assures an equal dispersion and intimate contact between the carbon black and Teflon particles. With this GDL an optimization of the AL was performed with respect to both the thickness (amount of catalytic mass – catalyst + PTFE) and the ratio between the catalyst and the binding agent (PTFE). The volt-ampere characteristics and the charge/discharge tests showed that the most suitable catalyst with respect to the stability of the GDE is a mix of Ag and Co3O4. The GDE with the above composition reaches more than 700 cycles without a decrease in performance.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135444/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Optimization of the bi-functional oxygen electrode (BOE) structure for application in a Zn-air accumulator
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Abrashev, BorislavIEESNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Uzun, DIEESNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kube, AlexanderAlexander.Kube (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8042-326XNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, NorbertNorbert.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2596-8689NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2020
Erschienen in:Bulgarian Chemical Communications
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:52
DOI:10.34049/bcc.52.2.5100
Seitenbereich:Seiten 245-249
Verlag:Chemicals Institutes of the Bulgarian Academy of Sciences and of the Union of Chemists in Bulgaria
ISSN:0324-1130
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Me – air accumulator, GDL, electrochemical cell design
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Speicher und vernetzte Infrastrukturen
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicher
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Prozesse (Batterien) (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Kube, Alexander
Hinterlegt am:08 Jul 2020 15:06
Letzte Änderung:20 Jun 2024 09:19

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