Strukturänderung des Kathodenkatalysators im Brennstoffzellenbetrieb mit in-situ Röntgenabsorptionsspektroskopie und Röntgenbeugung

通过原位 X 射线吸收光谱和 X 射线衍射观察燃料电池运行中阴极催化剂的结构变化

基本信息

项目摘要

Nanodisperse Pt-, Pt-Legierungskatalysatoren (Pt-Co) sowie Chalkogenid-Systeme (RuxSey) sollen systematisch in-situ mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie und Röntgenbeugung untersucht werden, um zu einem besseren Verständnis der Kathodenprozesse im realen Brennstoffzellenbetrieb zu gelangen. Dazu soll eine spezielle in-situ Brennstoffzelle entwickelt werden, die sowohl für Röntgenbeugungs- als auch für Röntgenabsorptionsmessungen geeignet ist. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu dienen, Alterungs- und Deaktivierungsprozesse des Kathodenkatalysators zu verstehen und einen effektiven und kostengünstigen Elektrokatalysator zu entwickeln, welcher einerseits bei hohen Potentialen oxidationsstabil ist und andererseits eine ausreichende Langzeitstabilität im Betrieb aufweist. Die Herausforderungen in der Entwicklung von Kathodenkatalysatoren in Membranbrennstoffzellen bestehen dabei a) in der Verminderung der Oxidation und somit Inaktivierung der katalytisch aktiven Pt-Oberfläche (Sauerstoffüberspannung) im Wasserstoff/Luft- bzw. Wasserstoff/Reformatbetrieb (PEMFC) und b) für Direktmethanolzellen (DMFQ in der Verbesserung der Selektivität für die Sauerstoffreduktion, um der gleichzeitigen Methanoloxidation infolge Methanoldurchtritts auf die Kathodenseite (Mischpotentialbildung) vorzubeugen.
纳米分散 Pt-、Pt-Legierungskatalysatoren (Pt-Co) sowie Chalkogenid-Systeme (RuxSey) sollen systematisch in-situ mittels Röntgenabsorbationsspektroskopie und Röntgenbeugung untersucht werden, um zu einem besseren Verständnis der Kathodenprozesse im realen Brennstoffzellenbetrieb zu gelangen。 Dazu soll eine spezielle in-situ Brennstoffzelle entwickelt werden, die sowohl für Röntgenbeugungs- als auch für Röntgenabsorbationsmessungen geeignet ist。改变和消除Kathodenkatalysator 的变化和失效过程以及改善Elektrokatalysator 的效果,使其具有潜在的氧化稳定性和稳定性 andererseits eine ausreichende Langzeitstabilität im Betrieb aufweist。 Die Herausforderungen in der Entwicklung von Kathodenkatalysatoren in Membranbrennstoffzellen bestehen dabei a) in der Verminderung der Oberidation and somit Inaktivierung der katalytisch aktiven Pt-Oberfläche (Sauerstoffüberspannung) im Wasserstoff/Luft- bzw。 Wasserstoff/Reformatbetrieb (PEMFC) 和 b) für Direktmethanolzellen (DMFQ in der Verbesserung der Selektivität für die Sauerstoffreduktion, um der gleichzeitigen 甲醇氧化信息 Methanoldurchtritts auf die Kathodenseite (Mischpotialbildung) vorzubeugen。

项目成果

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