Schonvogel, Dana und Belack, Jörg und Vidakovic, Jurica und Schmies, Henrike und Uhlig, Lisa Maria und Langnickel, Hendrik und Tung, Patrick Kin Man und Meyer, Quentin und Zhao, Chuan und Wagner, Peter (2024) Performance and durability of high temperature proton exchange membrane fuel cells with silicon carbide filled polybenzimidazole composite membranes. Journal of Power Sources, 591, Seite 233835. Elsevier. doi: 10.1016/j.jpowsour.2023.233835. ISSN 0378-7753.
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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775323012119
Kurzfassung
High temperature polymer electrolyte membrane fuel cells (HT-PEMFCs) are used for stationary to mobile applications and show increased tolerances to fuel impurities like CO compared to their low temperature counterpart. However, conventional HT-PEMFC membranes, based on polybenzimidazole (PBI), suffer from creeping during long-term operation and thus a significant increase in surface resistance. In this study, inorganic fillers in terms of silicon carbide (SiC) are incorporated into the standard PBI-based Celtec®-P membrane by a well-established large-scale polyphosphoric acid process. Operations over 1000Â h of load cycling between 0.6 and 1.0 A/cm2 of SiC and for conventional HT-PEMFCs reveal differences in long-term durability. The ohmic resistance of the SiC-based single cell is 1/3 lower, while the membrane has a higher thickness retention. Cell performances are improved with lower degradation rates (<65 µV/h for both SiC and >100 µV/h for both conventional HT-PEMFCs) after 1000 h. However, SiC particle mobility and increased hydrogen permeability are observed after testing.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/199427/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Performance and durability of high temperature proton exchange membrane fuel cells with silicon carbide filled polybenzimidazole composite membranes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | Januar 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Journal of Power Sources | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 591 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.jpowsour.2023.233835 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seite 233835 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0378-7753 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | High temperature proton exchange membrane fuel cells, Membrane electrode assembly, Durability, Polybenzimidazole, Silicon carbide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Materialien und Technologien für die Energiewende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Chemische Energieträger | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E SP - Energiespeicher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Elektrochemische Prozesse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oldenburg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik Institut für Vernetzte Energiesysteme > Stadt- und Gebäudetechnologien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Schonvogel, Dr. Dana | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 29 Nov 2023 10:21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 18 Jun 2024 14:47 |
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