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Modellsystem

Als Modellsystem für die angestrebten Untersuchungen in der Forschergruppe wurde die Sauerstoffreduktion in alkalischen Elektrolyten an Silber-PTFE-GDE ausgewählt. Dafür sind folgende Gründe maßgeblich:

  • Das System hat direkte technische Bedeutung für alkalische - und damit potentiell Pt-freie, d.h. preiswerte - Niedertemperatur-Brennstoffzellen und für die Chlor-Alkali-Elektrolyse, in der seit kurzem GDE zur Reduktion der Zellspannung eingesetzt werden.
  • Es sind gut definierte Rohstoffe mit hoher chemischer Reinheit in unterschiedlichen Partikelgrößen und –formen verfügbar, mit denen GDE hergestellt werden können.
  • In der Forschergruppe existieren bereits umfangreiche Erfahrungen zur reproduzierbaren Fertigung von Elektroden mit unterschiedlicher Zusammensetzung, Dicke und Porengröße.
  • Die Messung der Leistungsfähigkeit der GDE ist mit relativ einfachen Aufbauten in Halbzellen möglich.
  • Wegen der relativ großen Poren (ca. 1 μm) und der Materialeigenschaften des Silberkatalysators eignet sich das System hervorragend für die in situ und in operando Untersuchungen.
  • Ein einfaches stationäres, physikalisch-chemisch fundiertes Modell zur Beschreibung des Zusammenwirkens von elektrochemischer Reaktion und Diffusion ist bereits verfügbar.
 

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