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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