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Untersuchung der Membrandegradation durch Platinablagerungen in Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC)

Ohnmacht, Benjamin (2013) Untersuchung der Membrandegradation durch Platinablagerungen in Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC). Diploma, Universität Stuttgart.

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Abstract

Die Protonenaustauschmembran in Polymerelektrolytbrennstoffzellen ist der am stärksten limitierenden Faktor bezüglich der Lebensdauer. Als Ursache fur die schnelle Membrandegradation werden Platinablagerungen innerhalb der Polymermembran vermutet. Die Platinpartikel migrieren dabei in ionischer Form aus dem Katalysator der Elektroden in die Membran und werden dort als metallisches Platin abgeschieden. Neben dem dadurch verbundenen Verlust an aktiver Katalysatoroberfläche können an diesen Platinpartikeln Radikale innerhalb der Membran entstehen; die chemische Zersetzung der Membran ist die Folge. Um die genauen Auswirkungen von Platinablagerungen zu bestimmen, wurden im ersten Teil der Arbeit mehrere Nafion CS212-Membranen mit einer definierten Menge an metallischem Platin imprägniert. Mit den darauf folgenden Messungen der Partikelgrößenverteilung, des Membranwiderstands, der reversiblen und irreversiblen Leerlaufspannungsverluste, des Wasserstoff-Durchtritts, der Polarisationskurven und der Fluorid-Emissionsrate konnte die Membrandegradation in Abhängigkeit von der Platinmenge bestimmt werden. Zum Schluss wurde einer kommerzielle Ion Power MEA in den Kontext der künstlichen Membranimpragnierung eingeordnet.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/84168/
Document Type:Thesis (Diploma)
Additional Information:in Kooperation mit dem Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) der Uni Stuttgart Betreuer am DLR: Stefan Helmly
Title:Untersuchung der Membrandegradation durch Platinablagerungen in Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Ohnmacht, BenjaminUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:30 April 2013
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:137
Status:Unpublished
Keywords:Degradation, Membran, Platin
Institution:Universität Stuttgart
Department:Umweltschutztechnik
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Efficient Energy Conversion and Use (old)
HGF - Program Themes:Fuel Cells (old)
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E EV - Energy process technology
DLR - Research theme (Project):E - Elektrochemische Prozesse (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Electrochemical Energy Technology
Deposited By: Helmly, Stefan
Deposited On:12 Sep 2013 11:36
Last Modified:12 Sep 2013 11:36

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