Description: Das Projekt "Teilprojekt der Ruhr-Universität Bochum: Mikroelektrochemische Untersuchung von Anoden- und Kathodenmaterialien aus industriellen Wasserstoffelektrolyseuren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Analytische Chemie und Zentrum für Elektrochemie durchgeführt. Bei längerer Laufzeit (größer als 1000 h) von Elektrolyseanlagen wurde beim Projektpartner Siemens Energy (SE) festgestellt, dass Degradationsprozesse an der Anode stattfinden. Weiterhin wurde beobachtet, dass gravierende Unterschiede in der Lebensdauer von Katalysatormaterialien stark abhängig von der Bezugsquelle ist. Durch mikroelektrochemische Untersuchung von einzelnen katalytisch aktiven Nanopartikeln an Nanoelektroden gekoppelt mit Transmissionselektronenmikroskopie lassen sich Faktoren wie Größe, Form, Kristallinität und Oxidationsstufe eindeutig bestimmen. Die in Bochum entwickelten Verfahren ermöglichen die Identifikation von Abhängigkeiten elektrochemischer Operation und den oben genannten Faktoren. Elektrochemische Reaktionen haben einen gravierenden Einfluss auf die lokale Reaktionsumgebung. Dabei wird vor allem beobachtet, dass eine lokale Erhöhung des pH-Werts und der Ionenstärke stattfindet. Diese Faktoren beeinflussen nicht nur die elektrochemische Leistung der Halbzelle, vielmehr entsteht dadurch chemischer Stress, was die die Lebensdauer der Elektrodenmaterialien mindern kann. Durch die Benutzung von komplexen mehrschichtigen Elektrodensystemen wird eine heterogene Verteilung der Effekte innerhalb solcher Elektroden erwartet. Der Einfluss von elektrochemischen Reaktionen an leistungsstarken Gasdiffusionselektroden wurde in Bochum bereits detailliert untersucht. Dabei wurde ein Konzept entwickelt, welches dynamisch Änderungen der Reaktionsumgebung an der Elektrodenoberfläche darstellen kann. Dieses Konzept soll erweitert werden, um solche Prozesse innerhalb komplexer, mehrschichtiger Elektroden zu untersuchen. Dabei soll die Elektrolytzusammensetzung in Abhängigkeit der Eindringtiefe und als Funktion der Variation der oben genannten Prozessbedingungen bestimmt werden. Insbesondere soll die Kernfrage, ob die elektrochemische Reaktion die Stabilität der Bipolarplatten negativ beeinflussen könnte, adressiert werden.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Bochum ? Transmissionselektronenmikroskopie ? Elektrochemie ? Analytische Chemie ? Elektrolyse ? Katalyse ? Stress ? Chemisches Verfahren ? Lebenserwartung ? Nanopartikel ? Elektrode ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-06-01 - 2025-03-31
Accessed 1 times.