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.
Übersetzte Kurzfassung:
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.