EIS4FCWM

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Das Wassermanagement in PEM-Brennstoffzellen hat einen signifikanten Einfluss auf ihre Effizienz sowie Lebensdauer. Dabei muss nicht nur ein Kompromiss zwischen ausreichender Befeuchtung der Membran und der Gefahr der Flutung der Zellen gefunden, sondern auch der Einfluss der Befeuchtung auf die Degradationsmechanismen sowie deren Gegenläufigkeiten berücksichtigt werden.

Im Forschungsprojekt EIS4FCWM soll die Elektrochemische-Impedanz-Spektroskopie (EIS) genutzt werden um anhand von in-situ gemessenen Zellimpedanzen Rückschlüsse auf die Feuchte innerhalb des Brennstoffzellenstacks zu ziehen. Lokale Austrocknungs- oder Flutungsphänomene innerhalb des Brennstoffzellenstacks können so frühzeitig während des Betriebs erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet beziehungsweise Systemoptimierungen vorgenommen werden.

Weiterhin ermöglicht EIS Rückschlüsse auf den Ursprung von Spannungsverlusten zu ziehen. Hierdurch lassen sich beispielsweise die Reduktion der aktiven Fläche der Katalysatorschicht oder ein gehemmter Stofftransport bestimmen. Die Erkenntnisse werden genutzt um den Einfluss von Betriebsbedingungen auf die Zellalterung zu erfassen und durch eine gezielte Betriebsparameteroptimierung die Lebensdauer von Brennstoffzellen in Zukunft zu erhöhen.

Titel

Untersuchung des Wasserhaushaltes einer PEM-Brennstoffzelle mittels Elektrochemischer-Impedanz-Spektroskopie (EIS)

Kurzbezeichnung EIS4FCWM
Förderung

Progres.NRW

Laufzeit

01.01.2021 – 30.09.2021