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Mess- & Prüfdienstleistungen für Brennstofzellen

Die Qualität und Lebensdauer von Brennstoffzellen hängt maßgeblich von den Eigenschaften ihrer Komponenten ab. Am ZBT werden umfassende Materialanalysen und Prüfverfahren entwickelt, um die Leistungsfähigkeit, Alterung und Schadensmechanismen von Brennstoffzellen-Materialien systematisch zu untersuchen.

In-situ-Qualifizierung und Diagnostik von BZ-Komponenten

Testmöglichkeiten für Brennstoffzellenstapel – Leistungsbewertung und Langzeittests
In-situ-Tests für PEMBZ-MEAs – Hochfrequenzwiderstand (HFR), elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS), Zyklovoltammetrie (CV), Elektrodenaktive Oberfläche (ECSA), Wasserstoffpermeation
Röntgenmikroskopie (XRM) – zerstörungsfreie 3D-Visualisierung der inneren Struktur von Materialien
Kombination von XRM mit Prüfständen zur Wasserdetektion in Brennstoffzellen unter Betriebsbedingungen
Untersuchung des Kaltstartverhaltens – Bewertung der Systemreaktion auf niedrige Temperaturen

Ex-situ-Qualifizierung von Brennstoffzellen-Komponenten

Gasdiffusionslagen (GDL) – Analyse der Porenstruktur, Hydrophobie und elektrischen Leitfähigkeit
Catalyst-Coated Membranes (CCM) – Elektrochemische Charakterisierung und Katalysatorstabilität
Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) – Langzeitperformance und Degradationsanalysen
Zusammengesetzte Materialien – Wechselwirkungen zwischen Brennstoffzellen-Komponenten
Bipolare Platten – Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und mechanische Stabilität
Beschichtungen – Schutzschichten für metallische Bipolarplatten und Elektroden
Dichtungen – Materialalterung, Gasdichtheit und mechanische Beständigkeit
Prüfung und Benchmarking von Stapeln – Leistungskennlinien, Effizienzanalysen und Langzeittests

Mechanische Eigenschaften von Brennstoffzellen-Komponenten

Material- und Oberflächenanalysen – Ebenheit, Rauheit, Dichte, Schichtdicke, Defektanalyse
Mechanische Prüfungen – Zugversuch, 90°-Peeloff-Test, Erichsen-Tiefenmessung, 3-Punkt-Biegeversuch
Leitfähigkeit und Schüttdichte von Katalysatorpulvern
Benetzungseigenschaften – Oberflächenenergie, -spannung, statischer/dynamischer Wasserkontaktwinkel

Chemische Eigenschaften und Schadensanalysen

Element-Zusammensetzung & Mapping – Phasenidentifizierung, Kristallinität, Kristallitgröße
Tiefenprofile der Elementkonzentration – vor/nach chemischer Modifikation
Korrosionseigenschaften & Detektion von Pinholes in MEAs/CCMs per IR-Thermographie
Untersuchung des Kaltstartverhaltens und Frost-Tau-Wechselbelastung

Porenanalyse und Transporteigenschaften

Porenstrukturuntersuchungen – Porengrößenverteilung, Porosität, spezifisches Porenvolumen
Simulation der Permeabilität, Benetzung und Tortuosität
Elektrische und ionische Leitfähigkeit – Kontaktwiderstand, Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärmekapazität
2-Phasen-Strömung und Wasserdetektion

BoP-Komponenten und Systeme

Testung von Balance-of-Plant (BoP)-Komponenten hinsichtlich Effizienz, Haltbarkeit und Kompatibilität mit Brennstoffzellensystemen
Bewertung und Optimierung von gesamten Brennstoffzellensystemen

Brennstoffzellenforschung

Von der Materialentwicklung bis zur Systemintegration: Wir erforschen und optimieren PEM-Brennstoffzellen entlang der gesamten Wertschöpfungskette und entwickeln praxisnahe Lösungen für Wasserstofftechnologien.