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fuel cell center
ZBT GmbH

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Dr. Volker Peinecke

Abteilungsleiter
Abteilung Elektrochemische Komponenten

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Membran-Elektroden-Einheiten

Die Membran-Elektroden-Einheit (MEA) stellt das Herzstück jeder Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Brennstoffzelle dar, in dem die Umwandlung von chemischer zu elektrischer Energie stattfindet.

Um diesen Umwandlungs- bzw. Stromerzeugungsprozess möglichst leistungsstark und alterungsstabil gestalten zu können, bedarf es gezielter Forschung an den einzelnen Komponenten und Verbundstrukturen unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen untereinander. Insbesondere bei der Herstellung und Übertragung von Katalysatorschichten auf die Membran gibt es eine Vielzahl möglicher Fertigungsschritte, von denen  jeder seine eigene Parametermatrix aufspannt. Wir legen Wert auf die Skalierbarkeit vom Labormaßstab bis hin zur Rolle-zu-Rolle Fertigung und berücksichtigen so auch kosteneffiziente Fertigungsstrategien von Anfang an.

Die Arbeitsschwerpunkte der Abteilung Elektrochemische Komponenten (EK) umfassen grundsätzlich die elektrochemische Analytik der Vorgänge in Brennstoffzellen und die physikalisch-chemische Charakterisierung von Brennstoffzellenkomponenten, ergänzt um die Entwicklung von Komponenten  (Katalysatoren, Polymere, Membranen, Gasdiffusionsschichten/GDS) und die Erarbeitung von Fertigungstechnologien zur Herstellung von optimierten Katalysator-Dispersionen, von elektrokatalytisch aktiven Elektrodenschichten und Katalysatorbeschichteten Membranen (CCM) bzw. MEA für Brennstoffzellen.

Durch die Identifizierung membran- und elektrodenschädigender Nebenreaktionen ermöglichen wir zudem die Optimierung der Energie liefernden Prozesse bei Vermeidung von Degradation der Komponenten.

Die MEA-Entwicklung in der Abteilung EK umfasst vier Schwerpunkte:

  • Dispersionsentwicklung für funktionale Schichten
  • Entwicklung von Beschichtungs- und Trocknungsverfahren, CCM-Herstellung
  • Vollautomatisierte In-Situ-Tests für PEM-MEAs
  • Elektrochemische Analytik und Material-Screening
Letzte Änderung:  31.08.2020