Brennstoffzellen bieten eine effiziente, emissionsarme und leistungsdichte Möglichkeit, die im Wasserstoff gespeicherte chemische Energie in elektrischen Strom zu wandeln. Diese Eigenschaft können sie zu einem wichtigen Baustein in der Dekarbonisierung der Gesellschaft werden lassen. Die Technik steht jedoch auch vor Herausforderungen: Neben nach wie vor hohen Produktionskosten und einer bislang geringen Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff, stellen die in Membran und Elektrode verwendeten Ionomere (protonenleitende Kunststoffe) ein Problem dar. Die in nach derzeitigem Stand der Technik hergestellten Brennstoffzellen verwendeten Ionomere fallen in die Substanzklasse der Per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS), welche aufgrund ihrer hohen Persistenz und negativen Auswirkungen für Mensch und Natur in den letzten Jahren stark in die Kritik geraten sind.
Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen neuartige, am HI ERN hergestellte PFAS-freie Ionomere zu Membranen verarbeitet und zum Einsatz in der Wasserstoff-Brennstoffzelle optimiert werden. Dabei sollen durch die Verwendung von Zusatzstoffen Kompositmembranen hergestellt werden, welche verbesserte Eigenschaften wie beispielsweise höhere mechanische/chemische Stabilität, höhere Leitfähigkeit bei niedriger Gasbefeuchtung, oder geringere Gaspermeabilität aufweisen.
