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Ausschreibender Bereich: IEK-14 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: 2020M-056, Elektrochemische Verfahrenstechnik, Energietechnik, Maschinenbau, Elektrotechnik

Masterarbeit: Accelerated stress test (AST) von graphitischen Bipolarplatten für PEM-Brennstoffzellensysteme

Beginn der Arbeit: Flexibel/ nach Vereinbarung

Hintergrund
Das IEK-14 leistet einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie im Verkehrssektor und im Energiemarkt durch die Unterstützung des Aufbaus einer international wettbewerbsfähigen Zulieferindustrie. Besonderer Fokus liegt dabei auf Standardisierung von Messvorschriften und der Entwicklung von Messmethoden für die Qualitätskontrolle von graphitischen Bipolarplatten (BPP). Die Bipolarplatte ist eine zentrale Komponente in Elektrolyse- und Brennstoffzellensystemen. Von entscheidender Bedeutung für die breite Kommerzialisierung von Brennstoffzellensystemen ist eine gute Langlebigkeit der Zelle und ihrer Komponenten. Die Fertigungsqualität der Bipolarplatte hat dabei einen hohen Einfluss auf die Langlebigkeit dieser Brennstoffzellenkomponente. Beschleunigte Stresstests (engl. Accelerated Stress Test, kurz AST) helfen dabei in kurzer Testdauer Aussagen über das Langzeitverhalten von Komponenten treffen zu können.

Aufgabenbeschreibung
Ziel der Masterarbeit ist es, durch die AST an graphitischen Bipolarplatten den Einfluss von Qualitätsmerkmalen wie lokalen Defekten, Anisotropien oder Produktionsfehlern auf die Langlebigkeit und die physikalischen Eigenschaften der Bipolarplatte zu untersuchen. Mit Hilfe einer Literaturrecherche sollen Qualitätsvorgaben für Bipolarplatten und Betriebsbedingungen von Brennstoffzellen ermittelt und geeignete Tests für die beschleunigten Stresstests identifiziert werden. Die Durchführung dieser Tests soll mit Analysemethoden wie z.B. die Röntgencomputertomographie oder die Vermessung der elektrischen Potentialfeldverteilung kombiniert werden, um Aussagen über die Veränderung der physikalischen Eigenschaften unter Alterung zu erhalten.

In einem weiteren Schritt sollen Referenzmessungen von Brennstoffzellensystemen mit fehlerhaften sowie fehlerfreien BPP durchgeführt werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen mit den Erkenntnissen aus den AST–Tests verglichen werden, um eine Gesamtaussage über den Einfluss der Fertigungsqualität auf die Langlebigkeit der Bipolarplatte zu erhalten.

Anforderungen:

  • Gute Leistungen in Ihrem Studium der Verfahrenstechnik, Energietechnik, Maschinenbau, Elektrotechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Erste Erfahrung mit experimentellen Arbeiten sind vorteilhaft
  • Interesse an der Entwicklung neuartiger Lösungsansätze
  • Selbstständige und analytische Arbeitsweise
  • Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Unser Angebot:

  • Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe mit internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa.
  • Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur.
  • Intensive Betreuung der Arbeit vor Ort.
  • Vergütung Ihrer Arbeit

Ansprechpartner:
Michael Sietmann (M. Sc.)
Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
IEK-14: Elektrochemische Verfahrenstechnik
Verfahrenstechnik Elektrolyse
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

E-Mail: m.sietmann@fz-juelich.de
Telefon +49 2461 61-3850

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