HomeNewsletterAboSpringer Automotive MediaMediadatenKontakt

Home > Aktuell > Nachrichten

Kein Durchlass für Ethanol - Neue Kompositmembran für Brennstoffzelle

Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) wurde eine Kompositmembran entwickelt, die dank anorganischer Nanopartikel so gut wie kein Ethanol zur Kathode durchlässt. Damit haben die Wissenschaftler die Voraussetzung für eine leistungsfähige Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle geschaffen.

Die Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle (direct ethanol fuel cell, DEFC) setzt Ethanol direkt an der Elektrode elektrokatalytisch um. Für die Leistungsfähigkeit der DEFC spielt die Membran, welche die beiden Kammern der Brennstoffzelle voneinander trennt, eine entscheidende Rolle. Herkömmlich verwendete Membranen transportieren nicht nur Protonen, sondern auch Ethanol von der Anode durch die Membran zur Kathode. Dieser Verlust von Ethanol wird als Cross-Over bezeichnet. Er führt dazu, dass Wirkungsgrad und Leistung der Brennstoffzelle verringert werden.

Mit der am IGB entwickelten Membran, können die Forscher nach eigenen Angaben das Cross-Over von Ethanol um den Faktor 100 reduzieren. Möglich wird dies dadurch, dass die Polymermembran mit einer zweiten, anorganischen Komponente versehen wird. "Die anorganischen Füllstoffe wirken als Barriere gegenüber Ethanol, beeinträchtigen die Protonenleitfähigkeit der Membran aber nicht", erklärt Dr. Thomas Schiestel, Projektleiter am Fraunhofer IGB. Als anorganische Komponente setzen die Wissenschaftler Silica-Nanopartikel ein - kleinste Kügelchen aus Siliziumdioxid. Die Zugabe einer weiteren anorganischen Komponente bewirkt, dass die Sillica-Nanopartikel sich quervernetzen und die Membran weniger stark quillt. So soll die Membran mechanisch stabiler und gegenüber hohen Temperaturen unempfindlicher werden.

Die Arbeiten zur Membranentwicklung für die DEFC sind eingebettet in das Fraunhofer-Team "Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle". Ein erster Prototyp der DEFC enthält neben der Kompositmembran auch einen optimierten Katalysator.
Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte