Einblick in die Struktur von mit ionischen Flüssigkeiten beschichteten Elektrokatalysatoren für Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen über energiedispersive Röntgenspektroskopie am Rastertransmissionselektronenmikroskop und Sorptions-Analytik

Die Zielsetzung dieser Arbeit lag in der Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Untersuchung des Einflusses ionischer Flüssigkeiten (IL) auf die Katalysatorschichten einer PEMFC. Das in diesem Zuge entwickelte analytische Konzept ermöglicht durch geschickte Probennahme zum einen die Verteilung einer IL neben der des Ionomers auf der Längenskala der Katalysatorpartikel zu untersuchen. Zum anderen wird gleichzeitig eine Vergleichbarkeit mit Bulk-Charakterisierungsmethoden zur Textur- und Leistungsuntersuchung gewährleistet. Die Bulktextur wurde dabei mittels Sorptionsmethoden untersucht während die Mikrostruktur mittels STEM-EDS untersucht wurde. Diese Kombination ermöglicht neue Einblicke auf den Einfluss einer IL auf den Herstellungsprozess und spätere Leistung einer PEMFC Katalysatorschicht.

The objective of this work was to develop and apply methods to investigate the influence of ionic liquids (IL) on the catalyst layers of a PEMFC. The analytical concept developed in this course makes it possible to investigate the distribution of an IL in addition to that of the ionomer on the length scale of the catalyst particles through clever sampling. On the other hand, comparability with bulk characterisation methods for texture and performance investigation is ensured at the same time. The bulk texture was investigated using sorption methods while the microstructure was investigated using STEM-EDS. This combination provides new insights into the influence of an IL on the manufacturing process and subsequent performance of a PEMFC catalyst layer.