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Influence of Cycling onto Electrolyte Distribution Inside a Silver-Based Gas Diffusion Electrode for Zn-Air Batteries

Kube, Alexander und Kopljar, Dennis und Wagner, Norbert und Friedrich, Kaspar Andreas (2022) Influence of Cycling onto Electrolyte Distribution Inside a Silver-Based Gas Diffusion Electrode for Zn-Air Batteries. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. American Chemical society (ACS). doi: 10.1021/acssuschemeng.2c04542. ISSN 2168-0485.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich bis 2024 - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
6MB

Offizielle URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.2c04542

Kurzfassung

The understanding of the wetting behavior of gas diffusion electrodes (GDE) during operation is the key to developing gas diffusion electrodes with a stable triple-phase boundary and high electrochemical performance. In metal-air batteries, this is even more complex as the wide potential range during charge and discharge leads to several oxidation states with different molar volumes and wetting characteristics. In our work, we showed with a segmented cell the shift of current density to areas with less hydrostatic pressure for the oxygen reduction reaction and analyzed the hydrostatic pressure influence further with a cell enabling us to set the electrolyte pressure. We could also show the decrease of pore sizes and the influence of these smaller pores and higher wettability of the oxidized silver surface by using a pressure saturation setup. The knowledge of these findings offers the opportunity to design GDEs with lower tendency for flooding and therefore longer operation times.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192441/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Influence of Cycling onto Electrolyte Distribution Inside a Silver-Based Gas Diffusion Electrode for Zn-Air Batteries
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iD
Kube, Alexander*Alexander.Kube (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8042-326X
Kopljar, DennisDennis.Kopljar (at) dlr.de
Wagner, NorbertNorbert.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2596-8689
Friedrich, Kaspar AndreasAndreas.Friedrich (at) dlr.de
*DLR corresponding author
Datum:13 Dezember 2022
Erschienen in:ACS Sustainable Chemistry and Engineering
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c04542
Verlag:American Chemical society (ACS)
ISSN:2168-0485
Status:veröffentlicht
Stichwörter:electrolyte distribution GDE wetting characteristics Zn-air battery liquid electrolyte distribution charge transport
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VS - Verbrennungssysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Kube, Alexander
Hinterlegt am:15 Dez 2022 11:25
Letzte Änderung:15 Dez 2022 11:25

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