Molekulares Design von Nanohybridmembranen für Brennstoffzell-Anwendungen

用于燃料电池应用的纳米杂化膜的分子设计

• 批准号: 16442274
• 负责人: Professor Dr. Thomas Frauenheim
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/16442274?language=en
• 关键词: Molekulares; Design; von; Nanohybridmembranen; Brennstoffzell

Die Herstellung protonenleitender Hybridmembranen für Brennstoffzellen wird auf der Basis eines theoretischen Materialsdesigns weiter optimiert. Auf Seiten der wasserspeichernden SO3H-funktionalisierten anorganischen Nanopartikel werden die Schwerpunkte auf die Modifizierung neuer Al-MCM-41-Nanoteilchen und die Entwicklung von neuartigen periodisch mesoporösen Organosilicaten (PMOs) mit extrem hoher Dichte an hydrophilen und protonenleitenden Sulfonsäuregruppen gelegt. Theoretische Arbeiten werden sich auf die Modellierung der Protonenleitung in Al-MCM-41- und PMO-Porengeometrien in Anwesenheit von wenig Wasser konzentrieren. Aus den modifizierten anorganischen Partikeln und geeigneten Polymeren (z.B. Nafion®) werden mittels eines Re-Cast-Verfahrens gradientenfreie protonenleitende Nanohybridmembranen erzeugt. Die Wassersorption, Protonenleitwerte und Permeation dieser Systeme werden mit verschiedenen Techniken (z.B. Adsorption, Impedanzspektroskopie, Feldgradientenimpuls-NMR) bestimmt und mit Simulationen, die auch den Protonenübergang zwischen den Partikeln und der umgebenden Nafion®-Matrix berücksichtigen, verglichen. Ziel ist, aus diesen Hybridsystemen Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) herzustellen und deren Funktion bei 120-170 °C praxisrelevant zu prüfen.

Die Herstellung protonenleitender Hybridmembranen für Brennstoffzellen wuf der Basis eines theoretischen Materialsdesigns weiter optimiert。新型周期性中孔有机硅酸盐 (PMO) 的极端高温是亲水性和质子性的硫化物。水吸附、质子平衡和渗透干燥系统Werden mit verschiedenen Techniken (z.B. 吸附、阻抗谱、场梯度脉冲核磁共振) 最佳模拟和模拟，在 Protonenübergang zwischen den Partikeln 和 umgebenden Nafion®-Matrix berücksichtigen, verglichen, aus diesen。 Hybridsystemen Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) herzustellen und deren Funktion bei 120-170 °C praxisrelevant zu prüfen.