Entwicklung und Evaluation von alkoholtoleranten Pt-basierten Kathodenkatalysatoren für Direktalkohol-Brennstoffzellen-Anwendungen

Wegen des bekannten Effekts der Mischpotentialbildung an der Kathode von DMFC in Folge des Methanoldurchtritts durch die Membran wurden schon länger Lösungen untersucht, um entweder den Methanoldurchtritt durch die Membran durch alternative Membranen zu begrenzen oder die Mischpotentialbildung durch Katalysatoren zu reduzieren oder zu eliminieren, die nur eine geringe oder keine Aktivität für die Methanoloxidation aufweisen. Alternativ wurden auch Möglichkeiten untersuch den Methanoldurchtritt regel-technisch durch Anpassung der anodischen Methanolkonzentration an die Betriebsbedingungen zu kontrollieren. Hierzu wurde von Zenith und Krewer ein Modell zur Vorhersage der Methanolkonzentration entwickelt und hierauf aufbauend ein Systemdesign mit regelbarer anodischer Methanolkonzentration. In wurde das Modell für einen Stack mit Einzelzellen mit 26.5 cm2 Elektrodenflächen validiert. Ob eine Übertragung auf noch größeren Zellen möglich ist, ist noch zu bestätigen. Während eine solche Regelung wohl heute in vielen kommerzielle DMFC implementiert sein dürfte war die Nutzung von methanoltoleranten Katalysatoren in der Industrie umstritten. Eine Ursache hierfür dürfte die geringe Leistung der früher betrachteten Platin freien methanoltoleranten Katalysatoren wie RuSex oder Fe/N/C Katalysatoren.