Implementierung einer Fluoridemissionsraten-Messmethode zur Untersuchung der Ionomeralterung an katalysatorbeschichteten Membranen in Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen

Abstract

Die Polyelektrolytmembran hat eine maßgebliche Funktion in einer PEM-Brennstoffzelle. In dieser Thesis wird die Membrandegradation neben den etablierten elektrochemischen Charakterisierungsmethoden mit dem Indikator der Fluoride Release Rate (dt. Fluorid-Emissionsrate) (FRR) untersucht. Durch den radikalischen Abbau der Membran wird das leicht flüchtige HF ausgetragen und kann als Fluorid im Kondensat nachgewiesen werden. Dazu wird die Fluoridkonzentration des Kondensats mithilfe einer Fluorid-Ionenselektive Elektrode (FSE) bestimmt. Die Methode der FSE wurde implementiert und eine Kondensatfalle in Betrieb genommen. Eine Testprozedur für beschleunigte Membranalterung wurde u.a. für die Untersuchung des Einflusses verschiedener Betriebsbedingungen mittels OFAAT-Methode angewandt. Darüber hinaus wurde die Membrandegradation an mit Eisenionen verunreinigten Proben, an Membranen mit Radikalfängern und an Membranen mit zuvor generiertem Platin-Band analysiert.