Edelmetallfreie Kohlenstoffkatalysatoren f\u00fcr Feststoffs\u00e4ure-Brennstoffzellen<\/p>\n
Brennstoffzellen k\u00f6nnen als effiziente Energiewandler ein wichtiger Baustein der Energiewende sein. Ihre Anwendung wird jedoch durch einen zu hohen Bedarf an Edelmetallkatalysatoren behindert. Feststoffs\u00e4ure-Brennstoffzellen (SAFCs) sind eine noch junge, vielversprechende Klasse an Brennstoffzellen. F\u00fcr die breite Anwendung ist die Menge des als Katalysator ben\u00f6tigten Platins noch zu hoch. In meiner Promotion habe ich mich daher mit der effizienteren Nutzung von Platin in SAFCs besch\u00e4ftigt. Ich habe dessen elektronischen und ionischen Kontakt verbessert, die spezifische Aktivit\u00e4t untersucht und ein Verfahren zur Bestimmung der elektrochemisch aktiven Oberfl\u00e4che entwickelt.<\/p>\n
Um den elektrischen Kontakt zu verbessern wurde zun\u00e4chst eine einfache Synthese von Platinnanopartikeln auf Kohlenstoffnanor\u00f6hren und die darauf basierende Herstellung von Elektroden entwickelt. Die Elektroden zeigen die gleiche Leistung wie fr\u00fchere Spitzenelektroden, allerdings mit nur 95% weniger Platin.<\/p>\n
Um den ionischen Kontakt zu verbessern wurde eine skalierbare F\u00e4llung von sub-Mikrometer Elektrolytpartikeln entwickelt. Die neue Methode erlaubt die Kontrolle der Partikelgr\u00f6\u00dfe und \u2013form und liefert \u00e4hnlich kleine Partikel wie bereits fr\u00fchere Verfahren, allerdings mit erheblich h\u00f6herem Durchsatz.<\/p>\n
Als Drittes wird die Reduktion von Oberfl\u00e4chenoxiden zur Bestimmung der elektrochemisch aktiven Oberfl\u00e4che eingef\u00fchrt. Diese Gr\u00f6\u00dfe hat sich bereits in der Elektrodenentwicklung anderer Brennstoffzellentypen als sehr n\u00fctzlich erwiesen. Die Methode wurde anhand einer Modellelektrode validiert und ihre Anwendbarkeit auf Pulverelektroden demonstriert.Sie wird zu einem besseren Verst\u00e4ndnis von SAFC-Elektroden und ihrer Degradation f\u00fchren, welches f\u00fcr die zuk\u00fcnftige Entwicklung noch leistungsf\u00e4higerer SAFCs notwendig ist.<\/p>\n
Zuletzt wurde der spezifische Widerstand der Dreiphasengrenze und die Degradation von SAFC-Modellelektroden untersucht. Laserablation erm\u00f6glichte hier die Herstellung strukturierter Platind\u00fcnnschichtelektroden. Dabei wurden Hinweise auf eine mehrstufige, teilweise reversible Degradation gefunden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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