Prozessierung von Brennstoffzellen

  • Forschungsthema:Untersuchung unterschiedlicher Prozessparameter einer Perlmühle zur Herstellung nanopartikel-basierter Beschichtungstinten für Brennstoffzellen-Membran-Elektroden-Einheiten (MEA)
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 04/2021
  • Betreuung:

    Quarz

  • Bearbeitung:Chiara Hoffstetter

Aufgabenstellung

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 getrocknet. Die Identifizierung von Herausforderungen verschiedener Prozessierungsmethoden ist entscheidend für ein fundiertes Verständnis der Herstellung von MEAs.


Im Rahmen der Bachelorarbeit von Frau Hoffstetter soll der Einfluss der Tintenprozessierung in einer Perlmühle auf die Tinteneigenschaften untersucht werden.
Zunächst soll Frau Hoffstetter in einer Literaturrecherche das Dispergieren von Nano-Partikeln in Suspensionen sowie die Herstellung von Beschichtungstinten für Brennstoffzellenmembranen betrachten. Weiter soll Frau Hoffstetter Tinten unterschiedlicher Prozessierung herstellen. Die Untersuchung 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.