Transmembraner Stofftransport in Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC)

在Brennstoffzellen将在Elektrische Energie umgewandelt中化学gundene Energie direkt。移动应用技术主要是直接甲醇-布伦斯特夫zelle(DMFC)。Bei Dester Technologie Reagiert甲醇和Der Katalytisch Activen阳极MIT Wasser。它们分别是二氧化氯、氢氧化物和质子酸。质子扩散聚合物-膜Zur Kathode，um dot MIT Sauerstoff and den von der阳极kommenden Elektronen zu Wasser oxideert zu被发现。DEM von Wirkungsgrad solcher DMFC Legt Zurzeit Be Maximum 40%and Damit Deutlich DEM von Wasserstoff-Brennstoffzellen(60%)。在甲醇膜(甲醇-交叉膜)上进行渗透。BRENSTOF是一种能量极强的Nutzung Verloren，Einen Ziel Dieses Projektes，Einen Beitrag zur Verringerung der Verluste Dh Perperieres Des甲醇and Damit Zur Steigerung des Wirkungsgrades von DMFC-Brennstoffzellen zu leisten.Dazu Wurden im ersten Forschungsantrag zunächst die mestechnischen Vorossetzungen für eine system Unterucsuung der StoffTransport vorgänge in der Polymermean an einer einer DMFC geschaffen.在Nafion®-Mempaen konnten bereits中使用Ufangreiche Untersusuhungen zum StoffTransport von Wasser和甲醇，以扩散和运输机械。我是Rahman des Fortsetzungsantrags soll nun vor allem der Eifuss von dispusiven and elektroosomoseseseen Schlepeffekten untersuht.GUF的基础和基础的实验，以此为基础的Sollen Aktuelle modellansätze geprütze geprütze and gegebenenfall anätze zur Verbesserung des Wirkungsgrading gefunden wunden。Anschlie？End Sollen Diese Erfahrungen auf Alternative Membrsystem eübertragen？

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.