Transmembraner Stofftransport in Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC)

直接甲醇燃料电池（DMFC）中的跨膜传质

• 批准号: 5446541
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Matthias Kind
• 金额: --
• 依托单位: Bereich Thin Film Technology
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5446541?language=en
• 关键词: Transmembraner; Stofftransport; Direkt; Methanol; Brennstoffzellen

In Brennstoffzellen wird chemisch gebundene Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt. Eine - vor allem für mobile Applikationen - viel versprechende Brennstoffzellentechnologie ist die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC). Bei dieser Technologie reagiert Methanol an der katalytisch aktiven Anode mit Wasser. Es entstehen Kohlendioxid, Elektronen und Protonen. Die Protonen diffundieren durch eine Polymer-Membran zur Kathode, um dort mit Sauerstoff und den von der Anode kommenden Elektronen zu Wasser oxidiert zu werden. Der elektrische Wirkungsgrad solcher DMFCs liegt zurzeit bei maximal 40 % und damit deutlich unter dem von Wasserstoff- Brennstoffzellen (60 %). Dies liegt hauptsächlich an der störenden Permeation von Methanol durch die Membran (Methanol-Crossover). Der permeierte Brennstoff wird an der Kathode oxidiert und ist somit für die energetische Nutzung verloren.Es ist Ziel dieses Projektes, einen Beitrag zur Verringerung der Verluste durch permeierendes Methanol und damit zur Steigerung des Wirkungsgrades von DMFC-Brennstoffzellen zu leisten. Dazu wurden im ersten Forschungsantrag zunächst die messtechnischen Voraussetzungen für eine systematische Untersuchung der Stofftransportvorgänge in der Polymermembran einer DMFC geschaffen. Durch umfangreiche Untersuchungen zum Stofftransport von Wasser und Methanol in Nafion®-Membranen konnten bereits wichtige Erkenntnisse über die diffusiven Stofftransportmechanismen gesammelt werden. Im Rahmen des Fortsetzungsantrags soll nun vor allem der Einfluss von diffusiven und elektroosmotisehen Schleppeffekten untersucht werden. Auf Basis der gewonnenen experimentellen Erkenntnisse sollen aktuelle Modellansätze geprüft und gegebenenfalls Ansätze zur Verbesserung des Wirkungsgrades gefunden werden. Anschließend sollen diese Erfahrungen auf alternative Membransysteme übertragen werden.

在Brennstoffzellen的野生Chemisch Energie Direkt中，Elektrische Energie Umgewandelt。 Eine -Allemfür移动贴花 - Viel Versprechende Brennstoffzellentechnologie ist Die Direkt -Methaneol -Brennaneol -Brennstoffzelle（DMFC）。 Bei Dieser Technologie Reagiert甲醇和der Katalytisch阳极麻省浪费。 Kohlendioxid的必需品，Elektrische Energie Direkt。 Die Protonen diffundieren durch eine dmfcs易于最大责任，而DMFC负有最大责任，除了不败的40％的不适当损害外。 DMFC应在最大程度上责任，并且不败的损害不败。 DMFC在最大程度上责任，并且DMFC在最大程度上责任。第三世界大战的狂野演示是在DMFC-Brennstoffzellen Zu Leisten中建立的狂野示威系统。野生示范系统已经在DMFC-Brennstoffzellen Zu Leisten中建立。 DMFC是美国和加拿大的全球领导者。该公司在日本拥有全球业务，目前正在为该国发展提供全面，全面的方法。该公司还以自己的努力而闻名，以确保其所有努力不仅是出于自身原因。时代时代的经验是我们无法到达世界的边缘。我们致力于在新时代的新时代发展。我们致力于开发替代膜系统。