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Original title:
Perfluorosulfonic acid-based membrane electrode assemblies in PEM water electrolysis
Original subtitle:
Impact of PFSA ionic interactions on catalyst decomposition and membrane resistance
Translated title:
Perfluorosulfonsäurebasierte Membran-Elektroden-Anordnungen in der PEM-Wasserelektrolyse
Translated subtitle:
Einfluss ionischer PFSA-Interaktionen auf Katalysatorzersetzung und Membranwiderstand
Author:
Year:
2021
Document type:
Dissertation
Institution:
Fakultät für Chemie
Advisor:
Hinrichsen, Kai-Olaf Martin (Prof. Dr.)
Referee:
Hinrichsen, Kai-Olaf Martin (Prof. Dr.); Fleischer, Maximilian (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie
TUM classification:
CIT 001
Abstract:
Ionic interactions in perfluorosulfonic acid membranes are evaluated towards their impact on membrane resistance and cell potential in PEM water electrolysis. Cobalt polyoxometalates, an iridium alternative anode-side catalyst material, are found to decompose in a PFSA-based membrane electrode assembly. Furthermore, proton-metal-ion exchange is employed as a lever to tune membrane properties in water electrolysis and the influence of electrolyte usage on membrane resistance is quantified for CO2 electrolysis.
Translated abstract:
Ionische Interaktionen in Perfluorosulfonsäuremembranen wurden hinsichtlich ihres Einflusses auf Membranwiderstand und Zellpotential in der PEM-Wasserelektrolyse untersucht. Cobaltpolyoxometallate, als Katalysatoralternative zum anodenseitig verwendeten Iridium, zersetzen sich in einer PFSA-basierten Membran-Elektroden-Anordnung. Zusätzlich wurde der Austausch der Protonen durch Metallkationen als Mittel zur Membranmodifikation genutzt und der Einfluss einer Elektrolytverwendung auf den Membranwiderstand wurde für die CO2-Elektrolyse quantifiziert.
Date of submission:
27.09.2021
Oral examination:
22.11.2021
File size:
13483692 bytes
Pages:
220
Last change:
01.12.2021
BibTeX