Ortsaufgelöste Stromdichtemessung in PEM‐Elektrolyse‐Zellen. Issue 6 (2nd April 2019)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Immerz, Christoph; Bensmann, Boris; Trinke, Patrick; Suermann, Michel; Hanke‐Rauschenbach, Richard
• Other Names: Krewer Ulrike guestEditor.; Turek Thomas guestEditor.
• Is Part Of: Chemie Ingenieur Technik. Volume 91:Issue 6(2019)
• Page Start: 907
• Page End: 918
• Publication Date: 2019-04-02
• Subjects: Elektrochemische Impedanzspektroskopie -- PEM‐Elektrolyse -- Protonenaustauschmembran‐Wasser‐Elektrolyse -- Segmentierte Stromdichtemessung -- Zellspannungsanalyse; Cell voltage analysis -- Electrochemical impedance spectroscopy -- PEM electrolysis -- Proton‐exchange membrane water electrolysis -- Segmented current density measurement; Chemical engineering -- Patents -- Periodicals; Chemical engineering -- Periodicals; Chemical industry -- Periodicals; Chemistry, Technical -- Periodicals; 660.05
• DOI: 10.1002/cite.201800175
• Languages: English
• ISSNs: 0009-286X

Abstract

Abstract: Die vorliegende Analyse zeigt lokale Stromdichte‐ und Impedanzmessungen (EIS) entlang einer Einkanal‐Polymer‐Elektrolyt‐Membran‐Wasserelektrolysezelle, die mit einem ausreichend hohen und einem unzureichend niedrigen stöchiometrischen Wasseranteil betrieben wird. Mithilfe der örtlich verteilten Stromdichtemessung in Kombination mit globalen und lokalen EIS‐Messungen können die jeweiligen Einzelspannungsverluste in beiden Fällen voneinander unterschieden und verglichen werden. Die Kombination der beiden Methoden zeigt, dass der Wassergehalt der Membran und der anodenseitigen Katalysatorschicht unter niedrigen stöchiometrischen Bedingungen sehr inhomogen in Längsrichtung verteilt ist, wobei der niedrigste Wassergehalt am Ende des Kanals auftritt. Abstract : Die lokale Stromdichte‐ und EIS‐Messung entlang einer 50 cm langen PEMWE‐Zelle mit unterschiedlichen stöchiometrischen Wasserverhältnissen ( λ ) zeigt, dass λ ≤ 5 zu einer inhomogen verteilten Erhöhung von ionischer Leitfähigkeit in der Membran, aber auch zu großen Transportverlusten im Katalysator führt.