Mass transport aspects of polymer electrolyte fuel cells under two-phase flow conditions

• Main Author: Kramer, Denis
• Other Authors: TU Bergakademie Freiberg, Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola" 2009
• Subjects: Brennstoffzelle; Zweiphasenströmung; Neutronenradiographie; Elektrochemische Energieumwandlung; Stoffübertragung; ddc:620; rvk:VE 5907
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-6973937; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-6973937; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/2333/MaschinenbauKramerDenis697393.pdf

Die Visualisierung und Quantifizierung von Flüssigwasseransammlungen in Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen konnte mittels Neutronenradiographie erreicht werden. Dank dieser neuartigen diagnostischen Methode konnte erstmals die Flüssigwasseransammlung in den porösen Gasdiffusionsschichten direkt nachgewiesen und quantifiziert werden. Die Kombination von Neutronenradiographie mit ortsaufgelösten Stromdichtemessungen bzw. lokaler Impedanzspektroskopie erlaubte die Korrelation des inhomogenen Flüssigwasseranfalls mit dem lokalen elektrochemischen Leistungsverhalten. Systematische Untersuchungen an Polymerelektrolyt- und Direkt-Methanol-Brennstoffzellen verdeutlichen sowohl den Einfluss von Betriebsbedingungen als auch die Auswirkung von Materialeigenschaften auf die Ausbildung zweiphasiger Strömungen.