ICP-Massenspektrometer - PR480459-2070-W

1 Stück ICP-Massenspektrometer

Die Abteilung des Fraunhofer-ICT "Angewandte Elektrochemie" beschäftigt sich im Rahmen des Verbund-Forschungsprojektes "hyBit" (hydrogen for Bremen’s industrial transformation) mit der Optimierung der Lebensdauer von PEM-Wasserelektrolyseuren. Dazu sollen grundlegende Arbeiten zum Verständnis der auftretenden Degradationsmechanismen bei verschiedenen Betriebsbedingungen an einem am Standort in Pfinztal bereits bestehenden Teststand geeignet für PEM-Elektrolyse- Kurzstapel mit einer Leistung von ca. 8kW durchgeführt werden. Einige dieser Degradationsmechanismen führen zu einer Zersetzung der im Stack verwendeten Materialien. Besonders kritisch für Leistungsverluste der PEM-Elektrolyse ist die Zersetzung des Katalysators an der Anode (meistens Ir, IrOx und manchmal Ru) und Kathode (meistens Pt). Mit Hilfe eines geeigneten Massenspektrometers mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) soll eine erstmalige qualitative und quantitative Detektion dieser Metallionen in dem hochreinen Prozesswasser am Ausgang des PEM-Elektrolyse- Kurzstapel ermöglicht werden. Das immer wieder im Kreis gefahrene und deionisierte Prozesswasser dient einerseits als Kühlmittel und ist gleichzeitig Edukt der Elektrolyse. Mit dem zu beschaffenden ICP-MS soll sich auch Titan detektieren lassen, das bei der Zersetzung des Katalysator-Trägermaterial oder des GDL (eng.: gas diffusion layer) freigesetzt werden kann. Ziel des Vorhabens ist die zeitlich möglichst hoch aufgelöste Messung der Metallionen, um diese den in einem PEM-Elektrolyseur auftretenden Degradationsmechanismen in Abhängigkeit verschiedener Betriebsbedingungen zuzuordnen. Die ermittelten Metallionen-Konzentrationen dienen unter Anderem einer erstmaligen Beschreibung der freigesetzten Katalysatoren bei einem größeren PEMEL-System und damit als erste Vergleichswerte für weitere Stacks und Materialien.