Prozessierung von Brennstoffzellen

  • Forschungsthema:Untersuchung unterschiedlicher Dispergiersysteme zur Herstellung nanopartikel-basierter Beschichtungstinten für Brennstoffzellen
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 10/2020
  • Betreuung:

    Quarz, Klemens

  • Bearbeitung:August Gladik

Aufgabestellung

Hintergrund: Die Herausforderung bei der Entwicklung effizienter und kostengünstiger Brennstoffzellen liegt zum einen bei der optimalen Auswahl und Herstellung der Aktivkomponenten und zum anderen bei der großtechnischen Prozessierung der beschichteten Membran-Elektroden-Einheit (MEA). Für die Prozessierung der Elektroden werden die Aktivkomponenten mit Hilfe von Additiven zu einem viskosen Slurry bzw. einer Tinte verarbeitet. Diese Tinte wird nachfolgend über geeignete Beschichtungsverfahren auf eine Membran appliziert und ge-trocknet. Die Identifizierung von Herausforderungen verschiedener Prozessierungsmethoden ist entscheidend für ein fundiertes Verständnis für die Herstellung von MEAs. Aufgaben / geplante Arbeiten: Im Rahmen der Bachelorarbeit von Herrn Gladik soll der Einfluss unterschiedlicher Dispergiersysteme auf die Tinteneigenschaften untersucht werden. Zunächst soll Herr Gladik in einer Literaturrecherche das Dispergieren von Nano-Partikeln in Suspensionen sowie die Herstellung von Beschichtungstinten für Brennstoffzellenmembranen betrachten. Weiter soll Herr Gladik Tinten mit variierender Formulierung mit verschiedenen Dispergiersystemen herstellen. Die Untersu-chung unterschiedlicher Prozessparameter bei der Herstellung der Tinten steht dabei im Vordergrund. Die hergestellten Tinten sollen anschließend rheologisch charakterisiert werden. In einem weiteren Schritt ist das Beschichtungsverhalten ausgewählter Tinten zu untersuchen. Zusätzlich steht die Identifizierung von Herausforderungen bei der Prozessierung von Nanopartikel-Systemen im Fokus. Die Ergebnisse sind in einem Abschlussbericht übersichtlich darzustellen. Besonderer Wert wird auf eine klar strukturierte Darstellung der Ergebnisse gelegt. Die Ergebnisse sind nach Abgabe der Arbeit in einem Vortrag im Rahmen des „Thin Film Technology“-Kolloquiums darzustellen und zu diskutieren.