Abteilung Elektrochemische Komponenten

Die Arbeitsschwerpunkte der Abteilung umfassen die elektrochemische Analytik der Vorgänge in Brennstoffzellen und die physikalisch-chemische Charakterisierung von Brennstoffzellenkomponenten, ergänzt um die Entwicklung von low-cost-Komponenten (Katalysatoren, Polymere, Membranen, Gasdiffusionsschichten/GDS) und die Erarbeitung von Fertigungstechnologien zur Herstellung von Katalysator-Dispersionen, Schichtstrukturen und CCM.         
Hauptziel ist die Optimierung von Bauteileigenschaften und Elektrodenprozessen sowie die Identifizierung membran- und elektrodenschädigender Nebenreaktionen, somit die Optimierung der Energie liefernden Prozesse bei Vermeidung von Degradation der Komponenten. Daneben ist ein weiterer Schwerpunkt die Herstellung, Charakterisierung und Optimierung elektrokatalytisch aktiver Elektrodenschichten und CCM für Brennstoffzellen. Die Arbeitsschwerpunkte spiegeln sich in den vier Arbeitsbereichen der Abteilung wieder:

• Neuartige Materialien - Katalysatoren, Polymere, Membranen und GDS
• Fertigungstechnologien für Dispersionen und funktionale Schichten (CCMs und MEAs)
• In-Situ Testlabor
• Messverfahren, Messzellen und Sensorik

Wir sind ein Team von 10 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Für unsere Arbeit steht uns eine umfangreiche Infrastruktur zur Verfügung, die es uns zum einen erlaubt, Einzelkomponenten exakt zu vermessen, CCMs, MEAs und komplette Brennstoffzellen unter verschiedensten Betriebsbedingungen zu untersuchen und zum anderen verbesserte Komponenten sowie neue Herstellverfahren zu entwickeln.

• Elektrochemische Analytik
  • EIS / CV / HFR / H2-Durchtritt
  • RDE
  • Zeta-Potential / Partikelgröße

• Material-Screening von Brennstoffzellenkomponenten Ex-Situ
  • Katalysatoren, Träger (auch Pulvercharakterisierung)
  • Polymere (ionenleitend)
  • Membranen
  • Elektrodenschichten (Katalysator mit Polymer)
  • GDL/GDS-Material
  • Randverstärkungs-Systeme

• Entwicklung von Beschichtungsverfahren und CCM-Herstellung
  • Dispergieren
  • Ultraschallsprühen, Rakeln, Inkjet
  • Trocknen
  • Heisspressen/Laminieren

• In-Situ-Tests für PEM-MEAs in vollautomatisierten Einzelzell-Testständen bis 120 A
  • Einfahren, Aktivieren, Leistungsfähigkeit, Alterungsverhalten
  • Performance-Tests unter verschiedensten Betriebsbedingungen
  • Prüfprotokolle individuell programmierbar (z.B. Inbetriebnahme, beschleunigte Alterung)
  • EIS / CV / HFR / H2-Durchtritts-Messungen vollautomatisiert