23.03.2012

Experimentelle Bestimmung des effektiven Diffusionskoeffizienten von Phosphorsäure und Wasser in einer Polymermembran

Hintergrund

Die funktionale Schlüsselkomponente von PEM-Brennstoffzellen bildet die so genannte MEA (membrane electrode assembly), die u.a. eine Trennung der Reaktionspartner und eine hohe ionische Leitfähigkeit gewährleisten muss. Operiert die BZ bei Temperaturen über dem Siedepunkt von Wasser, scheiden Elektrolyte auf Nafion®-Basis aufgrund der schlechten Leitfähigkeit für diesen Zweck aus. Ein Ansatz besteht darin, hochtemperaturbeständige Trägermaterialien mit ionisch leitenden Elektrolyten zu dotieren. Phosphorsäure zeigt hier gute Ergebnisse bei Temperaturen bis 200°C. Um die in der Membran ablaufenden Stofftransportprozesse korrekt beschreiben zu können, ist die Kenntnis der Stofftransportparameter von essentieller Bedeutung.

Aufgabe

Mit Hilfe einer experimentellen Anordnung (Ussing-Kammer) soll in mehreren Versuchsreihen der binäre Diffusionskoeffizient von Phosphorsäure und Wasser in einer auf Polybenzimidazol (PBI) basierten Membran bestimmt werden.

Beginn

Nach Absprache (möglichst zeitnah)

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Sebastian Lang
L1/01/394
Tel. +49 6151 16 – 3164
lang@tvt.tu-darmstadt.de