Membranpolymersynthese
Über
Unser Ziel ist die Entwicklung chemisch stabiler und hoch kationen- und anionenleitender Polymere (Ionomere) und Membranen für die Anwendung in elektrochemischen Energieumwandlungsprozessen wie z.B.:
- Niedrig-Temperatur-Brennstoffzellen (H2-PEMFC, direkte Alkohol-Brennstoffzellen wie Direkt-Methanol Brennstoffzellen DMFC oder Isopropanol/Aceton-Brennstoffzellen DIFC)
- Hoch-Temperatur-Brennstoffzellen (HT-H2-PEMFC und HT-Direktbrennstoff-PEMFC)
- Elektrolyseure wie LT-PEMWE und HT-PEMWE, Redox-Flow-Batterien (RFB) wie Vanadium-RFB und Eisen-Chrom-RFB
- Alkalische Brennstoffzellen und alkalische Elektrolyse
Forschungsthemen
Zu den untersuchten Polymertypen gehören Polymere mit folgenden Grundgerüsten:
- perfluorierte, teilfluorierte und nichtfluorierte Kohlenwasserstoffe
- nicht fluorierte und teilfluorierte Aromaten (Polyether, Polysulfone, Polyphenylene, usw.)
Aus diesen Polymeren werden verschiedene Membrantypen hergestellt, darunter:
- Ionisch und/oder kovalent vernetzte (Blend-)Membranen
- Verstärkte (Blend-)Membranen mit porösen Verstärkungen wie elektrogesponnenen Fasermatten oder gestreckten Polymerfolien
- Hybridmembranen mit Füllungen aus anorganischen Nanopartikeln
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Publikationen
Aktuelle Veröffentlichungen (Jahre 2018-2022) in internationalen Peer-Review Fachzeitschriften
- Cross-linked proton-exchange membranes with strongly reduced fuel crossover and increased chemical stability for direct-isopropanol fuel cells. S. Auffarth, W. Dafinger, J. Mehler, V. Ardizzon, P. Preuster, P. Wasserscheid. S. Thiele, J.Kerres, Journal of Material Chemistry A 2022.
- Protonated phosphonic acid electrodes for high power heavy-duty vehicle fuel cells. Katie H. Lim, Albert S. Lee, Vladimir Atanasov, Jochen Kerres, Eun Joo Park, Santosh Adhikari, Sandip Maurya, Luis Delfin Manriquez, Jiyoon Jung, Cy Fujimoto, Ivana Matanovic, Jasna Jankovic, Zhendong Hu, Hongfei Jia & Yu Seung Kim, Nature Energy 2022.
- Role of phosphate source in improving the proton conductivity of tin pyrophosphate and its composite electrolytes. K. P. Ramaiyan, S. Herrera, M. J. Workman, T. A. Semelsberger, V. Atanasov, J. Kerres, S. Maurya, Y. S. Kim, C. R. Kreller, R. Mukundan, Journal of Materials Chemistry A 2020.
- Novel anion exchange membrane based on poly(pentafluorostyrene) substituted with mercaptotetrazole pendant groups and its blend with polybenzimidazole for vanadium redox flow battery application. Hyeongrae Cho, Vladimir Atanasov, Henning M Krieg and Jochen A Kerres, Polymers 2020, 12, 915.
- Stability of ionic-covalently cross-linked PBI-blended for SO2 electrolysis at elevated temperatures. R. Peach, H. M. Krieg, A. J. Krüger, D. Bessarabov, J. Kerres, International Journal of Hydrogen Energy 2020, 45, 2447-2459.
- New Materials and Flow Field Design for Middle- Temperature Direct Methanol Fuel Cell with Low Cathode Pressure. V. Gogel, M. Sakthivel, J. Bender, B. Salzmann, J. Kerres, J. Scholta, J.-F. Drillet, Fuel Cells 2019, 19(3), 256-267.
- Performances of Anion-Exchange Blend Membranes (AEBMs) on Vanadium Redox Flow Batteries (VRFBs). H. Cho, H. M. Krieg, J. A. Kerres, Membranes 2019, 9(2), 31.
- Highly phosphonated polypentafluorostyrene blended with polybenzimidazole: Application in Vanadium redox flow battery. E. Bülbül, V. Atanasov, M. Mehlhorn, M. Bürger, A. Chromik, T. Haering, J. Kerres, Journal of Membrane Science 2019, 570-571, 194-203.
- Application of novel anion-exchange blend membranes (AEBMs) to Vanadium redox flow batteries. H. Cho, H. M. Krieg, J. A. Kerres, Membranes 2018, 8, 33.
- Novel cross-linked PBI-blended membranes evaluated for high temperature fuel cell application and SO2 electrolysis. Retha Peach, Henning M. Krieg, Andries J. Krüger, Dmitri Bessarabov, Jochen Kerres, Materials Today: Proceedings 2018, 5, 10524 - 10532.
Neuigkeiten
Letzte Änderung: 28.02.2023