Analyse des Betriebsverhaltens von Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Jülich
Forschungszentrum Jülich, Zentralbibliothek, Verl.
2013
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| Series: | Schriften des Forschungszentrums Jülich
Reihe Energie & Umwelt ; 192 |
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| Item Description: | Zsfassung in dt. und engl. Sprache |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 1
2 GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK 3
2.1 HOCHTEMPERATUR-POLYMERELEKTROLYT-BRENNSTOFFZELLEN (HT-PEFC) 3
2.2 HT-PEFCS IM BETRIEB MIT DIESELREFORMAT 4
2.3 HT-PEFC-STACKS 4
2.4 WIRKUNGSGRAD UND LEISTUNG 6
2.4.1 WIRKUNGSGRAD 6
2.4.2 LEISTUNGSCHARAKTERISTIK 8
2.4.3 EINFLUSS DER BETRIEBSBEDINGUNGEN AUF DIE
LEISTUNGSCHARAKTERISTIK 9
2.5 ALTERUNG 10
2.5.1 VERKLEINERUNG DER KATALYSATOR-FLAECHE DURCH PT-AGGLOMERATION 12
2.5.2 VERRINGERUNG DER ELEKTROLYT-LEITFAEHIGKEIT 14
2.5.3 PHOSPHORSAEURE-VERLUST 15
2.5.4 MEMBRANSCHAEDIGUNG 17
2.5.5 EINFLUSS DER BETRIEBSBEDINGUNGEN AUF DIE ALTERUNG 17
2.6 STROMDICHTEVERTEILUNGSMESSUNG 19
3 EXPERIMENTELLES 21
3.1 AUFBAU VON STACKS UND EINZELZELLEN 21
3.1.1 STACKS 21
3.1.2 EINZELZELLEN 25
3.2 BETRIEB VON STACKS UND EINZELZELLEN 27
3.3 MESSMETHODEN 28
3.3.1 AUFNAHME VON POLARISATIONSKURVEN 28
3.3.2 STROMDICHTEVERTEILUNGSMESSUNG 28
3.3.3 TEMPERATURMESSUNG 32
3.3.4 IMPEDANZSPEKTROSKOPIE 33
3.4 FEHLERANALYSE 33
3.4.1 ZELLSPANNUNGSMESSUNG 33
3.4.2 STROMDICHTEVERTEILUNGSMESSUNG 36
4 DER EINFLUSS DER REFORMATKOMPONENTEN
AUF DIE LEISTUNG 45
4.1 KOHLENMONOXID (CO) 45
4.2 STICKSTOFF (N
2
) UND KOHLENDIOXID (C0
2
) 49
HTTP://D-NB.INFO/1045852910
4.3 METHAN (CH
4
) 54
4.4 WASSER (H
2
0) 54
4.5 FAZIT: VERDUENNUNG UND VERGIFTUNG 55
5 ORTSAUFGELOESTE ANALYSE DES STATIONAEREN BETRIEBSVERHALTENS 57
5.1 DIE LOKALE VARIABILITAET DER GASZUSAMMENSETZUNG 58
5.1.1 BRENNGASZUSAMMENSETZUNG AM GASAUSLASS 59
5.1.2 KONZENTRATIONSVERLAUF IM KANAL 62
5.1.3 STROEMUNGSFUEHRUNG UEBER DER ZELLFLAECHE 65
5.2 STROMDICHTEVERTEILUNG 66
5.2.1 STROMDICHTEVERTEILUNG IM BETRIEB MIT H
2
UND LUFT 67
5.2.2 STROMDICHTEVERTEILUNG IM BETRIEB MIT REFORMAT UND LUFT 71
5.2.3 VERGLEICH VON GLEICHSTROM UND GEGENSTROM 74
5.3 TEMPERATURVERTEILUNG 76
5.3.1 MESSUNG DER TEMPERATURVERTEILUNG UEBER DER ZELLFLAECHE 76
5.3.2 DER EINFLUSS DER TEMPERATURVERTEILUNG AUF DIE
STROMDICHTEVERTEILUNG 79
5.4 FAZIT: ORTSAUFGELOESTE LEISTUNGSANALYSE 81
6 DER EINFLUSS DER BETRIEBSFUEHRUNG AUF DIE ALTERUNG 83
6.1 MESSUNG DER ALTERUNG 83
6.2 DER EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DIE ALTERUNG 88
6.3 DER EINFLUSS DES REFORMATBETRIEBS AUF DIE ALTERUNG 91
6.4 DER EINFLUSS DER STROEMUNGSFUEHRUNG AUF DIE ALTERUNG 93
6.5 LOKALE ALTERUNG - UNTERSCHIEDE ZWISCHEN DEN EINZELNEN ZELLEN 95
6.6 LOKALE ALTERUNG - UNTERSCHIEDLICHE LEISTUNGSENTWICKLUNG IN DER
ZELLFLAECHE 97
6.7 ALTERUNGSEXPERIMENTE AN MODELLZELLEN 100
6.7.1 IRREVERSIBLE LOKALE ALTERUNG 104
6.7.2 REVERSIBLE LOKALE ALTERUNG 106
6.8 FAZIT: ALTERUNG 107
7 DISKUSSION UND ZUSAMMENFASSUNG 109
7.1 DISKUSSION 109
7.2 ZUSAMMENFASSUNG 113
8 LITERATURVERZEICHNIS 115
9 ANHANG 125
9.1 ANHANG ZU KAPITEL 2 125
9.1.1 ZUSAMMENSETZUNG VON DIESELREFORMAT 125
9.1.2 ALTERUNGSRATEN VON STACKS UND EINZELZELLEN 126
9.1.3 ABHAENGIGKEIT DER ALTERUNG VON DER LAST NACH [59] 128
9.2 ANHANG ZU KAPITEL 3 128
9.2.1 LEISTUNGSCHARAKTERISTIK VERSCHIEDENER MEA-CHARGEN 128
9.2.2 DATENBLAETTER LANGE ZELLE 130
9.2.3 DATEN MONTE-CARLO-SIMULATION 131
9.2.4 ERGAENZUNGEN ZUR BERECHNUNG DER QUERLEITFAEHIGKEIT 132
9.3 ANHANG ZU KAPITEL 5 135
9.3.1 BERECHNUNG VON STROMDICHTEPROFILEN 135
9.3.2 BERECHNUNG DER STROMDICHTESPREIZUNG 136
9.3.3 ZELLSPANNUNG STACK 137
9.3.4 INTERFERENZMUSTER IM DUMMY-STACK 137
9.3.5 WAERMEBILANZ STACK 138
9.3.6 DIFFERENZ TEMPERATURDATEN H
2
-BETRIEB UND REFORMAT-BETRIEB 139
9.4 ANHANG ZU KAPITEL 6 140
9.4.1 VERSUCHSDATEN ALTERUNGSVERSUCHE 140
9.4.2 UNTERSCHIEDLICHE ZELLALTERUNG IN STACKS 140
9.4.3 ZELLSPANNUNGSVERLAEUFE LANGE ZELLE 141
9.4.4 TEMPERATURVERTEILUNG LANGE ZELLE ^ 142
9.5 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 143
9.6 TABELLENVERZEICHNIS 147
9.7 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 148
9.8 FORMELZEICHEN 150
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