Methodenentwicklung zur Herstellung und Charakterisierung von Membran Elektroden Einheiten für Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen auf Basis von Elektrokatalysatoren mit und ohne Modifizierung durch ionische Flüssigkeiten

Diese Arbeit umfasst die Entwicklung und Etablierung geeigneter Messmethoden für die allgemeine Untersuchung einer PEMFC. Der Fokus lag dabei auf der Implementierung geeigneter Protokolle, optimaler Materialauswahl, Reproduzierbarkeit und Optimierung von Elektrokatalysatoren. Insbesondere für die Optimierung von Elektrokatalysatoren sollte die Anwendung des SCILL-Konzepts untersucht werden. Es ist aus der Literatur bekannt, dass es die Aktivität und Stabilität der ORR begünstigt. Mit Hilfe von ionischen Flüssigkeiten (IL) kann die Hydrophobie der Katalysatoren so beeinflusst werden, dass neben einer Aktivitätssteigerung auch eine Reduzierung des Materialeinsatzes erreicht wird. Die Arbeit gliedert sich in zwei Kapitel: Zum einen werden alle relevanten Messungen für die allgemeine Untersuchung der PEMFC zusammengefasst und zum anderen werden die gewonnenen Erkenntnisse zur Anwendung des SCILL-Konzeptes auf das Systemlevel der PEMFC übertragen.

This work includes the development and establishment of suitable measurement methods for the general investigation of a PEMFC. The focus was on the implementation of suitable protocols, optimal material selection, reproducibility and optimization of electrocatalysts. In particular, the application of the SCILL concept for the optimization of electrocatalysts was investigated. It is known from literature to promote ORR activity and stability. By using ionic liquids (IL), the hydrophobicity of the catalysts can increase the activity or reduce the amount of material. The work is divided into two chapters: first, all relevant measurements for the general study of PEMFC are collected; then, the obtained knowledge on the application of the SCILL concept is transferred to the system level of PEMFC.