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Quasi in-situ Strukturuntersuchungen an Membran-Elektroden-Einheiten für Brennstoffzellen mittels Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM)

使用环境扫描电子显微镜 (ESEM) 对燃料电池膜电极单元进行准原位结构研究

基本信息

批准号：
28956665
负责人：
Professorin Dr.-Ing. Christina Roth
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Werkstoffverfahrenstechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/28956665?language=en
关键词：
Quasi situ Strukturuntersuchungen Membran Elektroden

项目摘要

Die ideale Membran-Elektroden-Einheit (MEA) verbindet eine verbesserte Zugänglichkeit der aktiven Edelmetallpartikel mit einem guten elektronischen Kontakt zu den ionen- und elektronenleitenden Bestandteilen. Die Optimierung dieser beiden Parameter spielt eine wichtige Rolle für eine signifikante Verbesserung der Brennstoffzellenperformance. Bislang wurden jedoch nur wenige detaillierte Untersuchungen zur MEA-Struktur veröffentlicht, welche sich vorrangig auf Abbildungsmethoden wie Raster- bzw. Transmissionselektronenmikroskopie stützen. Studien unter realen Betriebsbedingungen sind damit allerdings ausgeschlossen, weil die Untersuchungen im Ultrahochvakuum erfolgen müssen. Eine Ausnahme bildet das Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM), welches es erlaubt, bei hohen und tiefen Temperaturen, unter verschiedenen Gasatmosphären sowie unter feuchten Bedingungen zu mikroskopieren. Das ESEM soll dazu eingesetzt werden, signifikante Änderungen der MEA-Struktur unter realistischeren Bedingungen zu beobachten. Dabei ist vor allem an unterschiedliche Quellungsgrade der Membran sowie den Einfluss von Temperatur, Methanolkonzentration und Gasatmosphäre auf Porosität und Ionomerbenetzung gedacht. Als Fernziel erscheint es außerdem möglich, das Kaltstartverhalten einer MEA quasi in-situ zu beobachten. Daraus können wichtige Parameter für eine Optimierung des MEAFertigungsprozesses abgeleitet werden.

Die ideale Membran-Elektroden-Einheit（MEA）verbindet eine verbesserte Zugänglichkeit der aktiven Edelmetallpartikel mit einem guten elektronischen Kontakt zu den ionen- und elektronenleitenden Bestandteilen. Die Optimierung dieser beiden Parameter spielt eine wichtige Rolle für eine signifikante Verbesserung der Brennstoffzellenperformance. Bislang只需要对MEA-Struktur veröffentlicht进行详细的研究，然后使用Raster- bzw的方法进行调整。Transmissionselektronenmikroskopie stützen.在超高压真空下的真空也会导致损坏。环境扫描电子显微镜（ESEM）的图像，在高温和低温下，在微环境中进行气体检测。环境扫描电镜（ESEM）必须具有一个韦尔登，它能使MEA结构的真实性得以理解。Dabei is allem an unterschedliche Quellungsgrade der Membran sowie en Einfluss von Temperatur，Methanolkonzentration and Gasatmosphere auf Porosität und Ionomerbenetzung gedacht. Als Fernberscheint es außerdem möglich，das Kaltstartverhalten einer MEA quasi in-situ zu beobachten. Daraus können wichtige Parameter für eine Optimierung des MEAFertigungsprozesses abgeleitet韦尔登.