Projektdauer: 01.01.2007 – 30.06.2010
Geldgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Bearbeiter: Dr. J. Kerres
Forschungsziel
Das Gesamtziel des Projektes ist, ausgehend von bisherigen Arbeiten, ein Mikro-DMFC-System zu erstellen, das sich durch seine Langlebigkeit, hohe Leistungsdichte, einfachste Bedienung und erheblich reduzierte Anzahl von Systemkomponenten auszeichnet.
Angestrebte Forschungsergebnisse
Forschung und Entwicklung einer alternativen Membran mit hoher Ionenleitfähigkeit bei moderaten Temperaturen (<50°C), einer niedrigen Wasser-Diffusion und einem stark reduzierten MeOH-Crossover.
Lösungsweg zur Erreichung des Forschungsvorhabens:
Entwicklung von Blockcopolymer-Blendmembranen mit basischen Polymeren
1. Arbeitsschritt:
Herstellung von Homopolymer-PBI-Blendmembranen aus bereits am ICVT erforschten und entwickelten Homo-Ionomeren aus Aryl-Hauptkettenpolymeren (Polyether, Polythioether, Polysulfone, Polyetherketone, Polyphenylphosphinoxid).
Diagramm 1: Strukturübersicht - teilfluorierte Homopolymere
Diagramm 2: Strukturübersicht - nichtfluorierte Homopolymere
2. Arbeitsschritt:
Präparation neuartiger nanoseparierter Block-Arylionomere mit exzellenter chemischer / mechanischer Stabilität und hoher H+–Leitfähigkeit und niedrigem MeOH– und H2O–Durchtritt.
Diagramm 3: Struktur eines teilfluorierten Blockcopolymers
3. Arbeitsschritt:
Legierung dieser Polymere mit PBI zur weiteren Reduktion der Quellung und Erhöhung von H+–Leitfähigkeit und chemischer Stabilität.
Diagramm 4: Struktur der basischen Blendkomponente PBI
4. Arbeitsschritt:
Kombination der Membranen aus 1. mit niedermolekularen Verbindungen zur weiteren Optimierung der Nano-Kanalstruktur der Ionomermembranen.