Teilprojekt 1

 

Stationäres Modell für die Überspannungen unter Berücksichtigung der realen Elektrolytverteilung in einer Gasdiffusionselektrode

Das Teilprojekt 1 umfasst zum einen die elektrochemische Charakterisierung der verschiedenen Ag-PTFE-GDE aus dem Zentralprojekt und aus TP3. Dazu werden stationäre Halbzellenmessungen bei Variation der Elektrolytkonzentration und –viskosität, der Gaszusammensetzung, der Temperatur und des Differenzdruckes zwischen Gas- und Elektrolytphase durchgeführt. Zur Einschränkung des Parameterraums werden Standard-Bedingungen für besonders umfassende Messungen definiert und wenn möglich Effekte mithilfe eines vorhandenen mathematischen Modells vorausberechnet. Auf Basis dieser Messungen soll qualitativ verstanden werden, wie sich Prozessbedingungen und Elektrodeneigenschaften auf die Überspannung der Sauerstoffreduktion auswirken.

Zum anderen soll ein vorhandenes stationäres GDE-Modell verbessert werden. Dazu sollen die detaillierte Vermessung der Kinetik der Sauerstoffreduktion (TP6) sowie die Messung und Berechnung der Elektrolytverteilung im Porensystem der GDE (TP4 und TP5) beitragen. Es wird erwartet, dass sich nur unter Berücksichtigung der realen Elektrolytverteilung eine Beschreibung der stationären Überspannung ohne angepasste Modellparameter erreichen lässt, was durch Abgleich mit ortsaufgelösten Messungen (TP7) überprüft werden soll. Abschließend soll geprüft werden, wie sich das entwickelte Modell mit der in TP2 bearbeiteten dynamischen Modellierung zusammenführen lässt.

 

Ansprechpartner:

David Franzen, M.Sc.

Institut für Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik

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