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    25.11.2020

    Adhäsionskraft zwischen Gasblasen und Elektrodenmaterial

    Videosystem-Erweiterung UpVideo DCAT
    Videosystem-Erweiterung UpVideo DCAT DataPhysics Instruments GmbH
    • Brennstoffzellen gehören sicherlich zu den wichtigsten Technologien, wenn man an Themen wie Mobilität der Zukunft oder dezentrale Energieversorgung denkt. Die Effizienz von Brennstoffzellen wird maßgeblich vom Verhalten der involvierten Gase wie z.B. Wasserstoff und Sauerstoff an den Oberflächen der Elektroden bestimmt.

      Wie aber kann die Interaktion zwischen einer Gasblase und einer festen Oberfläche in flüssigen Medien, wie dem Elektrolyten bestimmt werden? Eine charakteristische Größe hierfür ist die Adhäsionskraft zwischen Gasblase und Elektrodenoberfläche. Zur Messung der Adhäsionskraft kann ein Tensiometer mit Videosystem wie das DCAT 25 von DataPhysics Instruments verwendet werden.

      Bei dieser Messmethode wird eine Gasblase an einen Probenhalter aufgebracht, der mit einer Feinwaage verbunden ist, um die im Versuchsverlauf auftretenden Kräfte aufzuzeichnen. Die Gasblase wird während der Messung zunächst in Kontakt mit der Probe gebracht und anschließend mit definierter Geschwindigkeit abgezogen. Währenddessen wird sowohl die Kraft über die Waage als auch die Kontaktfläche zwischen Gasblase und Elektrodenoberfläche über das Videosystem gemessen. Hieraus wird automatisch die flächenbezogene Adhäsionskraft berechnet.

      Die gemessene Adhäsionskraft kann nun als Gütekriterium bei der Optimierung von Elektrodenoberflächen verwendet werden. Wenn z.B. Wasserstoff als Energieträger verwendet wird ist eine hohe Adhäsionskraft zwischen den Wasserstoffgasblasen und der Elektrode von Vorteil, da dies sicherstellt, dass die Elektrodenoberfläche stets genug Wasserstoff zu Verfügung hat. Bei anderen Energieträgern wie z.B. Hydrazin entsteht als Nebenprodukt gasförmiger Stickstoff, der eine kleine Adhäsionskraft zur Elektrodenoberfläche aufweisen sollte, um schnell Platz an der Elektrodenoberfläche zu schaffen. Je nach Brennstoff muss also die Elektrodenoberfläche optimiert werden, um Gasblasen zu binden oder schnell zu entlassen was sich durch die Adhäsionskraft einfach quantifizieren lässt.

      Wenn Sie Adhäsionskraftmessungen von Gasblasen auf festen Oberflächen einmal live erleben möchten steht Ihnen das Team des Applikationszentrums von DataPhysics Instruments gerne für einen Besuch oder ein Onlineseminar zur Verfügung.

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    • Marketingkontakt

      Dominik Schuler
      Marketing
       
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