Investigation of macro-kinetics of DMFC with well-defined layered structures

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Ziel des Projekts ist die experimentelle Separierung einzelner Einflußgrößen auf die Leistungscharakteristik von Membran-Elektroden-Einheiten (MEA, membrane electrode assembly) für die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC). Hierfür sollen aus Gasverteilerstrukturen, Elektroden und Elektrolytmembranen in reproduzierbarer Weise MEA's aufgebaut und bezüglich ihrer Leistungsdaten in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsbedingungen charakterisiert werden. Ausgehend von wohldefinierten bimetallischen Katalysatorpartikeln sollen der Einfluß von Katalysatorzusammensetzung, -belegung und Partikelgröße auf die Makrokinetik an der MEA systematisch untersucht werden. Parallel sollen verschiedene Ansätze zur Verminderung der Methanolpermeation durch die Elektrolytmembran erprobt werden. Der modulare Schichtenaufbau der MEA soll dabei gewährleisten, daß Änderungen der Leistungscharakteristik in direkter Weise mit den jeweils variierten strukturellen Eigenschaften der MEA korreliert werden können. Dabei steht weniger die Maximierung der Leistungsdichte einer individuellen MEA im Vordergrund, als vielmehr die Aufdeckung systematischer Zusammenhänge, aus deren Verständnis sich Richtlinien für eine zielgerichtete Optimierung ergeben sollen.