Kompositmembrananalyse und -design
Über
Das Team Kompositmembrananalyse und -design arbeitet am Herz eines elektrochemischen Energieumwandlers wie der Polymerelektrolytbrennstoffzelle oder -wasserelektrolysezelle: Dem Polymerelektrolyten. Diese Zellkomponente muss ionisch leitfähig und gleichzeitig mechanisch stabil sein, um die beiden Elektroden zu isolieren. Diese Aufgabe muss bei erhöhten Temperaturen und hohem Druck sowie unter den harschen Bedingungen ablaufender elektrochemischer Reaktionen erfüllt werden.
Deshalb müssen die Membranen, die als Polymerelektrolyt eingesetzt werden, anwendungsspezifisch auf eine hohe ionische Leitfähigkeit und exzellente mechanische, thermische und chemische Stabilität zugeschnitten werden. Ein Weg zur Optimierung der Eigenschaften eines Polymerelektrolyten ist die Entwicklung von Kompositmembranen: Membranen, die Additive oder Verstärkungsschichten enthalten, um beispielsweise die mechanische Widerstandsfähigkeit zu verbessern. In unserem Team arbeiten wir sowohl an der Entwicklung als auch an der Charakterisierung dieser Kompositmembranen.
Forschungsthemen
Die Entwicklung von ionisch leitfähigen Membranen mit
- Verbesserter ionischer Leitfähigkeit
- Verbesserten mechanischen Eigenschaften
- Reduziertem Gas- oder Brennstoffübergang
- Reduzierter Dicke
Wir produzieren Membranen und Membran-Elektrodeneinheiten mithilfe verschiedener Techniken wie Sprühbeschichtung und Rakeln. Neben der elektrochemischen Charakterisierung von einzelnen Zellen setzen wir bildgebende und spektroskopische Verfahren wie Elektronenmikroskopie und konfokale Raman-Mikroskopie zur Untersuchung der Membranen und Elektroden ein. Unser Ziel ist es, die Leistung und Lebensdauer von Membranen und Membran-Elektrodeneinheiten für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen der elektrochemischen Energieumwandlung zu optimieren.
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