// BRIDGE: Nanostrukturierte Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellen
Im deutsch-französischen und vom Bundesforschungsministerium geförderten Forschungsprojekt BRIDGE* werden unter Koordination des ZSW Elektroden für Brennstoffzellen mit modernen, nanostrukturierten Elektrokatalysatoren entwickelt. Sie sollen eine hohe Aktivität und exzellente Stofftransporteigenschaften bei minimalem Edelmetallbedarf verbinden. Aufgabe des ZSW ist es, die Leistungscharakteristik von Membran- Elektroden-Einheiten (MEA) bei hohen Stromdichten durch geringere Stofftransportverluste in der Katalysatorschicht zu optimieren.
Ein Ansatz dazu ist die Optimierung der bei der Elektrodenherstellung eingesetzten Katalysatortinte. Diese besteht im Wesentlichen aus einer Dispersion des Katalysatorpulvers und eines protonenleitenden Polymers (Ionomer) in einer Mischung aus Alkohol und Wasser. In einer ersten Versuchsserie wurde der Einfluss des Alkoholgehalts und der Art des Alkohols auf die Größe der Ionomerpartikel in der Dispersion untersucht.
Die obere Abbildung zeigt die starke Abhängigkeit der Partikelgröße in der Ionomerdispersion von der Konzentration und der Art des Alkohols im Dispergierungsmittel. Ferner wurden Kathoden-Katalysatortinten verschiedener Zusammensetzung mittels einer Ultraschalldüse auf Elektrolytmembranen aufgebracht. Die untere Abbildung zeigt die resultierenden Strom-Spannungskurven und wie die Art des Alkohols deutlichen Einfluss auf die Spannungslage bei hohen Stromdichten ausübt, in denen der Sauerstoff-Stofftransport leistungsbegrenzend wird.
* BRIDGE = Bridging the environmental Gap: promising catalyst materials to performant fuel cells Electrode.
