Two major hindrances prevent proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) from being of widespread commercial success: high costs and limited durability. One of the main cost contributors is platinum which is currently used in the catalyst layers, mainly for the oxygen reduction reaction. This work aims for a comprehensive understanding of the oxygen reduction electrocatalysis associated with two specific platinum-free materials, palladium and completely noble-metal-free transition metal oxides. Among other lifetime limiting factors, the transient operation state of start-up and/or shut-down of PEMFCs has proven to be extremely invasive for the cathode electrode integrity. In this respect, we strive to provide an extensive understanding of the main parameters influencing degradation during repeated start-up/shut-down of PEMFCs.     «

Two major hindrances prevent proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) from being of widespread commercial success: high costs and limited durability. One of the main cost contributors is platinum which is currently used in the catalyst layers, mainly for the oxygen reduction reaction. This work aims for a comprehensive understanding of the oxygen reduction electrocatalysis associated with two specific platinum-free materials, palladium and completely noble-metal-free transition metal oxide...     »

Protonen-Austausch-Membran Brennstoffzellen (PEMFCs) werden hauptsächlich durch zwei Hindernisse vom verbreiteten kommerziellen Erfolg abgehalten: hohe Kosten und begrenzte Haltbarkeit. Einer der Hauptkostenfaktoren ist Platin, welches, hauptsächlich für die Sauerstoffreduktionsreaktion, in den Katalysatorschichten verwendet wird. Diese Arbeit zielt auf ein umfassendes Verständnis der Elektrokatalyse zur Sauerstoffreduktion zweier platinfreier Materialien ab: Palladium und völlig edelmetallfreier Übergangsmetalloxide. Neben weiteren lebenszeitlimitierenden Faktoren hat sich der Übergangszustand während Start und/oder Stopp einer PEMFC als extrem schädlich für die Kathoden-Elektrodenstruktur herausgestellt. Vor diesem Hintergrund streben wir ein umfängliches Verständnis für die Einflussgrößen auf diesen Verfall an, während wiederholter Start/Stopp Vorgänge in PEMFCs.      «

Protonen-Austausch-Membran Brennstoffzellen (PEMFCs) werden hauptsächlich durch zwei Hindernisse vom verbreiteten kommerziellen Erfolg abgehalten: hohe Kosten und begrenzte Haltbarkeit. Einer der Hauptkostenfaktoren ist Platin, welches, hauptsächlich für die Sauerstoffreduktionsreaktion, in den Katalysatorschichten verwendet wird. Diese Arbeit zielt auf ein umfassendes Verständnis der Elektrokatalyse zur Sauerstoffreduktion zweier platinfreier Materialien ab: Palladium und völlig edelmetallfre...     »