Auswirkungen von Stickoxidemissionen auf PEM-Brennstoffzellen

Die Kenntnis ¿ber den Einfluss von verkehrsbedingten Stickoxiden auf Polymer-Elektrolyt-Membran-(PEM)-Brennstoffzellen ist von gro¿r Bedeutung, um die Lebensdauer und Zuverl¿igkeit von Brennstoffzellenfahrzeugen zu erh¿hen. In der vorliegenden Arbeit wurden sowohl der Sch¿gungsmechanismus als auch der Einfluss der Stickoxide NO und NO2 auf PEM-Brennstoffzellen unter realen Umgebungs- und Betriebsbedingungen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass eine vollst¿ige Regeneration nach NOx-Kontamination nur unter schadgasfreier Luft stattfinden kann, die in st¿ischen Gebieten selten vorzufinden ist. Ein negativer Einfluss von NO konnte bereits bei einer Konzentration von 100 ppb beobachtet werden. NO f¿hrt im Vergleich zu NO2 zu wesentlich schnelleren Leistungsabf¿en, sodass typische NO-Spitzen im Berufsverkehr die Brennstoffzellenleistung innerhalb weniger Minuten reduzieren k¿nnen. Die H¿he des Leistungsverlustes h¿t sowohl von der Platinbelegung als auch von einer belegungsabh¿igen ¿derung der Bindungsstruktur von NO an Platin ab. Eine schnelle Regeneration der Brennstoffzelle l¿t sich durch Reduktion von NOx bei kurzen Betriebsphasen unterhalb von 0,3 V erzielen.