Kohlenstoff-Nanoröhren als Katalysatorträger für die DMFC-Anode

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In diesem Projekt soll eine neuartige Elektrodenstruktur auf der Basis von Kohlenstoff-Nanoröhren für die DMFC entwickelt werden. Kohlenstoff- Nanoröhren besitzen eine bis um den Faktor vier höhere spezifische Oberfläche als der herkömmliche Katalysatorträger VulcanXC72R. Dadurch erhofft man sich eine Steigerung der Zellleistung durch Reduzierung der Reaktionsschichtdicke bei gleicher Katalysator-Beladung. Kohlenstoff- Nanoröhren lassen sich durch ein Sedimentationsverfahren zu einer vliesartigen Struktur verarbeiten (Buckypaper) auf deren Basis eine selbsttragende Reaktionsschicht entwickelt werden soll die, die herkömmliche Gasdiffusionsschicht (carbon paper, carbon cloth) überflüssig macht. Die neue Elektrodenstruktur soll als Anode für die DMFC optimiert und mit einer kommerziellen Kathode Pt-VulcanXC72R/C getestet werden. Standardmessungen werden mit Pt als Katalysator und Nafion 117 als Protonenaustauscher-Membran bei 80 °C durchgeführt. Zur Steigerung der Zellleistung sollen Untersuchungen bei erhöhten Temperaturen bis 130 °C unter Verwendung von ionisch und kovalent vernetzten Arylpolymer-Ionomermembranen durchgeführt werden.