Details
| Translated title of the contribution | Spatially Resolved Current Density Mapping in PEM-Water Electrolysis Cells |
|---|---|
| Original language | German |
| Pages (from-to) | 907-918 |
| Number of pages | 12 |
| Journal | Chemie-Ingenieur-Technik |
| Volume | 91 |
| Issue number | 6 |
| Publication status | Published - 23 May 2019 |
Abstract
The present analysis shows the local distribution of current density and EIS measurements along the channel coordinate of a single-channel proton-exchange membrane water electrolysis cell. Measurements for operating modes with one sufficiently high and one insufficiently low stoichiometric water ratio were carried out, in order to observe effects on the current density distribution. Furthermore, global and local EIS measurements were performed to distinguish between the voltage loss differences in the two cases. The local analysis has shown that the level of membrane and catalyst hydration under low stoichiometric conditions can be distributed highly inhomogeneous in the longitudinal direction, with the most pronounced dehydration towards the end of the channel.
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In: Chemie-Ingenieur-Technik, Vol. 91, No. 6, 23.05.2019, p. 907-918.
Research output: Contribution to journal › Article › Research › peer review
}
TY - JOUR
T1 - Ortsaufgelöste Stromdichtemessung in PEM-Elektrolyse-Zellen
AU - Immerz, Christoph
AU - Bensmann, Boris
AU - Trinke, Patrick
AU - Suermann, Michel
AU - Hanke-Rauschenbach, Richard
PY - 2019/5/23
Y1 - 2019/5/23
N2 - Die vorliegende Analyse zeigt lokale Stromdichte- und Impedanzmessungen (EIS) entlang einer Einkanal-Polymer-Elektrolyt-Membran-Wasserelektrolysezelle, die mit einem ausreichend hohen und einem unzureichend niedrigen stöchiometrischen Wasseranteil betrieben wird. Mithilfe der örtlich verteilten Stromdichtemessung in Kombination mit globalen und lokalen EIS-Messungen können die jeweiligen Einzelspannungsverluste in beiden Fällen voneinander unterschieden und verglichen werden. Die Kombination der beiden Methoden zeigt, dass der Wassergehalt der Membran und der anodenseitigen Katalysatorschicht unter niedrigen stöchiometrischen Bedingungen sehr inhomogen in Längsrichtung verteilt ist, wobei der niedrigste Wassergehalt am Ende des Kanals auftritt.
AB - Die vorliegende Analyse zeigt lokale Stromdichte- und Impedanzmessungen (EIS) entlang einer Einkanal-Polymer-Elektrolyt-Membran-Wasserelektrolysezelle, die mit einem ausreichend hohen und einem unzureichend niedrigen stöchiometrischen Wasseranteil betrieben wird. Mithilfe der örtlich verteilten Stromdichtemessung in Kombination mit globalen und lokalen EIS-Messungen können die jeweiligen Einzelspannungsverluste in beiden Fällen voneinander unterschieden und verglichen werden. Die Kombination der beiden Methoden zeigt, dass der Wassergehalt der Membran und der anodenseitigen Katalysatorschicht unter niedrigen stöchiometrischen Bedingungen sehr inhomogen in Längsrichtung verteilt ist, wobei der niedrigste Wassergehalt am Ende des Kanals auftritt.
KW - Cell voltage analysis
KW - Electrochemical impedance spectroscopy
KW - PEM electrolysis
KW - Proton-exchange membrane water electrolysis
KW - Segmented current density measurement
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85063909577&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1002/cite.201800175
DO - 10.1002/cite.201800175
M3 - Artikel
AN - SCOPUS:85063909577
VL - 91
SP - 907
EP - 918
JO - Chemie-Ingenieur-Technik
JF - Chemie-Ingenieur-Technik
SN - 0009-286X
IS - 6
ER -