Verbundprojekt: PtTM-HGS -Entwicklung von kostengünstigen Hochleistungs-Gasdiffusionselektroden für Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEM-FC) mit niedriger Pt-Belegung auf Basis neuartiger, graphitisierter Hohlkugel-Kohlenstoffträgermaterialien; TV: Hochauflösende Elektronenmikroskopie
Zeitraum
2016-04-01 – 2019-09-30
Bewilligte Summe
612.232,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6080E
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Das Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung und Verbesserung neuartiger kohlenstoffgeträgerten Legierungsnanopartikel als innovative Katalysatoren für Brennstoffzellen. Hierbei ist eine Untersuchung mittels moderner analytischer Transmissionselektronenmikroskopie unerlässlich. Dieses Teilvorhabens beschäftigt sich mit der elektronenmikroskopischen Untersuchung des Wachstums und der Alterungsprozesse dieser neuartigen Legierungsnanopartikel. Es ist wichtig für die Optimierung der Nanopartikelsynthese in Richtung Kern-Schale-Struktur und zur Verknüpfung der mikrostrukturellen Informationen mit den Ergebnissen der Aktivitätsmessungen. Ein weiteres Ziel ist es, Informationen über die mikrostrukturellen Prozesse der Alterung der Nanopartikel-Träger-Systems zu erlangen und somit einen Beitrag zum Verständnis der Degradationsmechanismen in Brennstoffzellen zu liefern. Auf diese Weise soll im intensiven Informationsaustausch mit den Synthese-Partnern im Verbund eine Optimierung des Katalysatorsystems stattfinden. AP1: Mikrostrukturelle Analytik zur Optimierung der Kern-Schale Struktur Hier werden hinsichtlich ihrer Aktivität vielversprechende binäre und ternäre Platin-TM Nanopartikel untersucht um ihre Struktur im Hinblick auf eine Kern-Schale-Struktur optimiert. Hierzu wird hochauflösende STEM, EDX und EELS verwendet. AP2: Elektronenmikroskopische in-situ Experimente zur Optimierung der Kern-Schale-Struktur Eine gezielte Einstellung von Kern-Schale-Strukturen ist durch Hochtemperaturbehandlung in geeigneten Gasen zu erreichen. Hierzu werden in-situ Experimente im Elektronenmikroskop vorgenommen. AP3: Mikrostrukturelle Auswirkung elektrochemischer Alterungstests Katalysatorpartikel werden zu verschiedenen Zeitpunkten der Synthese sowie vor und nach elektrochemischen Alterungstests analysiert. Diese geben entscheidende Hinweise auf die mikrostrukturellen Degradationsmechanismen und somit zur Verbesserung der Stabilität der hier untersuchten Katalysatorsysteme.
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