Brennstoffzellen

  • Forschungsthema:Charakterisierung und Untersuchung des Trocknungsverhaltens nanopartikel-basierter Beschichtungstinten für Brennstoffzellen
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 04/2021
  • Betreuung:

    Quarz

  • Bearbeitung:Anna-Maria Steck

Aufgabestellung

 

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 für die Herstellung von MEAs.

Im Rahmen der Bachelorarbeit von Frau Steck soll eine bestehende Tintenformulierung optimiert und das Trocknungsverhalten dieser untersucht werden.

Zunächst soll Frau Steck in einer Literaturrecherche das Dispergieren von Nano-Partikeln in Suspensionen, die Herstellung von Beschichtungstinten für Brennstoffzellenmembranen sowie den Einfluss von Trocknungsparametern auf das Schichtergebnis betrachten. Weiter soll Frau Steck Tinten unterschiedlicher Prozessierung herstellen. Die hergestellten Tinten sollen anschließend charakterisiert werden. In einem weiteren Schritt ist das Beschichtungs- und insbesondere Trocknungsverhalten 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.