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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Funktionale Schichtsysteme (FSS)

Wissenschaftliche Kernkompetenzen der Abteilung orientieren sich an den Erfordernissen von elektrochemischen Wandlern mit Polymerelektrolytmembran (PEM) und liegen auf den Gebieten der Modellierung und Simulation, der physikochemischen Analytik, der Elektrochemie, der Physik und der Fertigungstechnik. Damit ist die Abteilung in der Lage, funktionale Schichtsysteme für Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) auszulegen, zu fertigen, zu testen und zu charakterisieren. Zum besseren Verständnis der komplexen Funktionszusammenhänge wird das Betriebsverhalten der MEAs modelliert und simuliert. Darüber hinaus werden die maßgeblichen MEA-Strukturen eingehend analysiert und charakterisiert um deren Wirkung auf das Betriebsverhalten der elektrochemischen Zelle aufzulösen.

Forschungsschwerpunkte

Modellierung und Simulation

Modellierung und Simulation
• Experimentelle Charakterisierung der Strömungsverhältnisse in Kanälen und porösen Strukturen
• Simulation des Stofftransportes in porösen Materialien mit Lattice Boltzmann
• Zellsimulationen mit Computational Fluid Dynamics (CFD)

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Technologieentwicklung

Technologieentwicklung

• HT-PEFC Stackentwicklung
• Stacksimulationen mit CFD
• Graphitische Bipolarplatten
• Metallische Bipolarplatten
• Korrosionsschutzschichten

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Technologieentwicklung

Stack Betriebsstrategie

• Thermisches Management
• Strömungsführung in Stacks

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Zellkomponenten

Zellkomponenten
• Korrosionsuntersuchungen an Bipolarplatten
• GDL Strukturaufklärung
• Phosphorsäure-Verteilung und -Dynamik in HT-PEFC MEAs
• Membran und Elektroden Struktureigenschaften in HT-PEFC MEAs

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Technologieentwicklung

Angewandte Elektrochemie

• Charakterisierung von Brennstoffzellen
• Korrosionsuntersuchungen an Bipolarplatten
• Modellentwicklung zur Beschreibung von Einflussgrößen auf die Polarisationskurven

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Projekte

Memphys
Externer Link HT-MoDe-FC (Öffnet neues Fenster)
BePPel
PRECORS
JARA
Externer Link 4m-centre (Öffnet neues Fenster)
Externer Link ieafuelcell (Öffnet neues Fenster)
Externer Link jcns (Öffnet neues Fenster)

Team Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen

Team NiedertemperaturelektrolyseCopyright: IEK-3, Forschungszentrum Jülich


von rechts nach links: Prof. Dr. Werner Lehnert (Abteilungsleitung), Prof. Dr. Steven Beale (Computational Fluid Dynamics), Dr. Uwe Reimer (Gruppenleiter Modellierung), Dieter Froning, Mian Bilal Hussain, Philipp Irmscher, Junliang Yu, Dr. Vitali Weißbecker, Yu Lin, Birgit Schumacher, Yun Cai, Niklas Adams, Yasser Rahim, Wei Zou, Eugen Hoppe, Shidong Zhang, Niklas Selke, Dr. Diankai Qiu, Ruiyu Li, Shuai Liu, Max Harraß, Laura Hofer, Prof. Martin Andersson (auch: Lund University, Sweden / Computational Fluid Dynamics), Dr. Holger Janßen (Gruppenleiter Stacktechnik)

Zusatzinformationen

Ansprechpartner

Prof. Dr. Werner Lehnert
Telefon: +49 2461 61-3915
E-Mail: w.lehnert@fz-juelich.de

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