The hydrogen and
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ZBT GmbH

Neues Röntgenmikroskop: 3D-Aufnahmen aus dem Inneren von Brennstoffzellen möglich

Den Forschenden am ZBT eröffnen sich jetzt neue analytische Möglichkeiten: Das neue Röntgenmikroskop erlaubt es, in das Innere von Brennstoffzellen zu blicken, ohne diese auseinanderbauen zu müssen – und das mit einer Auflösung von unter einem Mikrometer!

Mit dem neuen Röntgenmikroskop lassen sich 3D-Aufnahmen aus dem Inneren von Objekten machen.

ZBT-Forschende erwarten aufschlussreiche Einblicke in Brennstoffzellen.

Mit dem hochauflösenden Röntgenmikroskop Zeiss Xradia 620 Versa können im ZBT nun Tomographien ähnlich denen in der Medizin erzeugt werden. So lassen sich die untersuchten Objekte als 3D-Modelle vermessen. Da verschiedene Materialien Röntgenstrahlung unterschiedlich stark absorbieren, zeigt die Messung, wo sich im Objekt Bereiche unterschiedlicher Dichte oder unterschiedlicher Elemente befinden.

So können beispielsweise Bauteile auf Lufteinschlüsse oder Inhomogenitäten in der Materialzusammensetzung geprüft werden. Ebenso ist es möglich, die Strukturveränderung von Gasdiffusionslagen, die von der Temperaturabsenkung einer Brennstoffzelle unterhalb des Gefrierpunkts verursacht wird, zu untersuchen. Besonders interessant für Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen ist auch die Untersuchung des Wasserhaushalts in der Zelle, da im Röntgen-Tomogramm sichtbar wird, wo sich Tropfen bilden und Wasser ansammelt.

„Mittelfristig werden wir unser Röntgenmikroskop auch dahingehend erweitern, dass Brennstoffzellen innerhalb des Mikroskops betrieben und operando vermessen werden können“, erklärt ZBT-Wissenschaftlerin Dr. Laura Tropf. „Wir freuen uns schon auf viele spannende Messungen und neue Erkenntnisse, die wir mithilfe der Röntgenmesstechnik gewinnen werden!“

Der Röntgenmikrotomograph wurde im Zuge des Projekts HyTechLab4NRW beschafft. Das Vorhaben wird mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes NRW gefördert.

Abteilung Neue Materialien und Technologien