The Effect of Platinum Electrocatalyst on Membrane Degradation in Polymer Electrolyte Fuel Cells

Die Degradation der Membran ist ein limitierender Faktor für die Lebensdauer von Polymer Elektrolyt Brennstoffzellen. Daher ist es von fundamentaler Bedeutung, die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen, um die Brennstoffzelle als konkurrenzfähiges Produkt zu etablieren.

Dazu wurde eine segmentierte Einzelzelle bei offener Zellspannung und wechselnder Befeuchtung betrieben. Um dabei den Einfluss der Katalysatorschicht auf die Alterung der Membran zu bestimmen wurden eine Membran ohne Elektroden und eine Membran-Elektroden-Einheit identen Bedingungen ausgesetzt. Nach 100 Stunden im Betrieb wurden beide Proben charakterisiert.

Es zeigte sich, dass eine Membranprobe von nahe dem Kathodeneinlass eine doppelt so hohe Protonenleitfähigkeit aufwies, als eine Probe von nahe dem Anodeneinlass. Die Abwasseranalyse zeigte eine höhere Fluoridemission bei der Membran ohne Elektroden als bei der Membran-Elektroden-Einheit.

Dies zeigt, dass Platin die Freisetzung von Fluor verhindert, was in Übereinstimmung mit der Literatur ist.