Die Brennstoffzellentechnologie ist besonders schadstoffarm und effizient und gilt daher als Technologie der Zukunft. Um die Leistungsfähigkeit des Systems zu verbessern, müssen die Elektroden, an denen die chemischen Reaktionen ablaufen, optimiert werden. Ein wichtiger Forschungsschwerpunkt ist dabei die Untersuchung des Reaktionspfades an den Elektroden, welcher die ablaufenden Reaktionsschritte und -bereiche beschreibt. Wissenschaftlern am IOM ist es nun gelungen, den Reaktionspfad zu entschlüsseln. Dazu wurde durch Variation der Schichtdicke einer maßgeschneiderten Platindünnfilmelektrode der Einfluss der Diffusion von Reaktionszwischenprodukten, sogenannten Intermediaten bestimmt. Dabei zeigen die beiden Elektrodenseiten Sauerstoff und Wasserstoff ein stark differenziertes Verhalten. So konnte u.a. nachgewiesen werden, dass auf der Sauerstoffseite der Diffusionsbereich unterhalb von 15 nm liegt, wohingegen wasserstoffseitig die Diffusion auf einer Länge von 60 nm schnell erfolgt (s. Abb.). Die Ergebnisse der Studie wurden im renommierten Fachjournal „Catalysts“ veröffentlicht und bilden die Grundlage für weitere Forschungen zur Verbesserung der Elektroden in Brennstoffzellen.

Weitere Informationen in der Publikation:

Role of Reaction Intermediate Diffusion on the Performance of Platinum Electrodes in Solid Acid Fuel Cells
O. Lorenz, A. Kühne, M. Rudolph, W. Diyatmika, A. Prager, J. W. Gerlach, J. Griebel, S. Winkler, A. Lotnyk, A. Anders, B. Abel
Catalysts  2021, 11 (9), 1065
https://doi.org/10.3390/catal11091065