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Masterarbeit: Neuartige Katalysatoren für die Direktmethanol-Brennstoffzelle

Ausschreibendes Institut: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: D091/2017, Chemie, Verfahrenstechnik

Beginn der Arbeit: 01.08.2017 / nach Vereinbarung

Aufgabengebiet
Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC) haben durch Nutzung des flüssigen Brennstoffs Methanol den Vorteil hohe Energiedichten bei einfacher Kraftstoffnachfüllung zu erreichen. Die Leistungsfähigkeit von DMFCs wird jedoch durch die langsame Oxidation des Methanols beeinträchtigt. Da stets eine gewisse Menge Methanol zur Kathode übertritt, trifft dies in geringerem Maße auch für die Kathode zu. Um dem zu begegnen wird eine hohe Belegung mit platinhaltigem Katalysator benötigt, was die Investitionskosten der DMFC erhöht.

Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen der Arbeit sollen Kathoden mit unterschiedlichen Katalysatoren hergestellt und untersucht werden. Die Katalysatoren werden von externen Projektpartnern zur Verfügung gestellt und sollen in Jülich untersucht werden. Dabei kommt es darauf an, für die Katalysatoren die jeweils optimale Zusammensetzung der Katalysatorschicht zu ermitteln, damit sie Ihre volle Leistungsfähigkeit entfalten können. Im Brennstoffzellbetrieb sollen neben der Leistung auch die Langzeitstabilität und das Verhalten bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen untersucht werden. Dazu bietet sich der Einsatz der Statistischen Versuchsplanung an. Zusätzlich soll ermittelt werden, wieviel Katalysator eingesetzt werden sollte, damit in einem realen System die erforderliche elektrische Leistung möglichst günstig erzeugt werden kann.

Anforderungen
Die Arbeit ist als Masterarbeit konzipiert. Eventuell ist eine Durchführung als Bachelorarbeit in verringerter wissenschaftlicher Tiefe möglich. Im Rahmen der Arbeit, soll die Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Katalysatoren in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen untersucht werden. Die Arbeit ist daher besonders für Chemiker und Verfahrenstechniker, idealerweise mit Vorkenntnissen in Elektrochemie, geeignet.

Ansprechpartner
Dr. Andreas Glüsen
Institut für Energie- und Klimaforschung - Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

Internet: http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3
Telefon: +49-2461-61 5171
E-Mail: a.gluesen@fz-juelich.de

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