18.01.2006

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Projekte 2. Phase

Funktionalisierte Nanohybride für elektrochemische Anwendungen
 


Privatdozent Dr. Michael Wark
Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie
Hannover

Gemeinsam mit:

Professor Dr. Jürgen Caro
Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie
Hannover


Professor Dr. Thomas Frauenheim
Universität Bremen
Bremer Centrum für Computational Materials Science
Bremen

Zusammenfassung
Die bisher erarbeiteten Methoden zur Herstellung funktionaler Membranen werden genutzt, um Hybridsysteme aus oxidkeramischen Nanopartikeln und siliciumorganischen Matrizes reproduzierbar in technisch relevanter Dimension und Qualität herzustellen. Die Arbeiten konzentrieren sich zum einen auf die Entwicklung neuer bifunktioneller anorganischer Partikel, die als Wasserspeicher und Protonenleiter dienen und in ebenfalls bifunktionelle, mechanisch stabile und protonenleitende hochtemperaturbeständige Polysiloxanmembranen homogen eingebaut werden. Damit werden gradientenfreie dichte und gleichzeitig protonenleitende Membranen erzeugt. Zum anderen werden auf Basis dieser Hybridmembranen Membran- Elektroden-Einheiten (MEA) für Betriebstemperaturen von 120-170 °C hergestellt und charakterisiert, indem neue polysiloxanbasierte Elektrokatalysatorschichten entwickelt werden, die optimal auf das Membransystem abgestimmt sind und durch Siebdrucktechnik auf die Membran appliziert werden. Die Modellierungsarbeiten dienen dazu, die strukturellen Voraussetzungen der Protonenleitung und des Wassermanagements in den anorganischen Partikeln und in der polysiloxanabgeleiteten Matrix sowie an den Grenzflächen zu klären und damit Begründungen für verbesserte Membransynthesen und -eigenschaften zu liefern.
 

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