Transmembraner Stofftransport in Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC)

在布伦斯托夫泽伦，风能化学公司直接在电力公司生产能源。einev - allem f<s:1> - mobile Applikationen - viel versprechende brennstoffzelle （DMFC）技术北京柴油技术有限公司甲醇催化活性阳极反应器。电子与质子。聚合物膜阴极的质子差异性研究，与电化学氧化阳极的研究进展相似。Der elektrische Wirkungsgrad solcher dmfc liegzuzeit bei最大值为40%，damit deutlich undemonwasserstoff - Brennstoffzellen为60%。模具轻hauptsächlich和der störenden甲醇膜渗透（甲醇-交叉）。透气性与阴极氧化性的研究与应用。在此基础上，提出了一种新的研究方法，用于研究甲醇的制备方法，并对dmfc的制备方法进行了研究。大足wurden in ersten Forschungsantrag zunächst die messtechnischen Voraussetzungen fgr systematische Untersuchung der Stofftransportvorgänge in der polymermembrane einer DMFC geschaffen。[3] [d] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m]。在德国，扩散和电渗透的扩散和电渗透是一种非常普遍的现象。[1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]Anschließend sollen diese Erfahrungen auf alternative膜系统<e:1> bertragen werden。

In Brennstoffzellen wird chemisch gebundene Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt. Eine - vor allem für mobile Applikationen - viel versprechende Brennstoffzellentechnologie ist die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC). Bei dieser Technologie reagiert Methanol an der katalytisch aktiven Anode mit Wasser. Es entstehen Kohlendioxid, Elektronen und Protonen. Die Protonen diffundieren durch eine Polymer-Membran zur Kathode, um dort mit Sauerstoff und den von der Anode kommenden Elektronen zu Wasser oxidiert zu werden. Der elektrische Wirkungsgrad solcher DMFCs liegt zurzeit bei maximal 40 % und damit deutlich unter dem von Wasserstoff- Brennstoffzellen (60 %). Dies liegt hauptsächlich an der störenden Permeation von Methanol durch die Membran (Methanol-Crossover). Der permeierte Brennstoff wird an der Kathode oxidiert und ist somit für die energetische Nutzung verloren.Es ist Ziel dieses Projektes, einen Beitrag zur Verringerung der Verluste durch permeierendes Methanol und damit zur Steigerung des Wirkungsgrades von DMFC-Brennstoffzellen zu leisten. Dazu wurden im ersten Forschungsantrag zunächst die messtechnischen Voraussetzungen für eine systematische Untersuchung der Stofftransportvorgänge in der Polymermembran einer DMFC geschaffen. Durch umfangreiche Untersuchungen zum Stofftransport von Wasser und Methanol in Nafion®-Membranen konnten bereits wichtige Erkenntnisse über die diffusiven Stofftransportmechanismen gesammelt werden. Im Rahmen des Fortsetzungsantrags soll nun vor allem der Einfluss von diffusiven und elektroosmotisehen Schleppeffekten untersucht werden. Auf Basis der gewonnenen experimentellen Erkenntnisse sollen aktuelle Modellansätze geprüft und gegebenenfalls Ansätze zur Verbesserung des Wirkungsgrades gefunden werden. Anschließend sollen diese Erfahrungen auf alternative Membransysteme übertragen werden.