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Georgios Polymeros

• Proton Exchange Membrane Fuel Cells are among the promising candidates likely to change the landscape of future energy conversion systems, since they provide independence from fossil fuels without causing environmental damage. For their broader implementation the main restrictions are the performance and the cost-effective utilization of catalysts. This work attempts to bridge the gap between in-situ fuel cell measurements and ex-situ diagnostic techniques which fail mimicking the fuel cell operating conditions. It involves the technical development of innovative experimental tools that investigate the performance of the catalyst ex-situ but under highly relevant operating conditions to those at the real application. Firstly, the degradation of Pt catalysts under elevated temperatures was investigated. Secondly, a novel diagnostic tool was developed and extensively tested that allows the investigation of the catalyst behavior under the triple phase boundary (tpb) reactive interface.
• Polymerelektrolytbrennstoffzellen gehören zu der Gruppe der Technologien, die die Landschaft der zukünftigen Energieumwandlung prägen können. Die Vorteile liegen auf der Hand, da sich Brennstoffzellen durch Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen auszeichnen ohne die Umwelt zu schädigen. Um eine Implementierung in den Alltag zu schaffen, müssen Kosten erniedrigt und die Leistung erhöht werden. Diese Arbeit stellt die Verbindung zwischen in-situ Brennstoffzellenmessungen und ex-situ Diagnosetechniken her. Hierbei wurde durch die technische Entwicklung verschiedener Verfahren/Instrumente die Leistung verschiedener Katalysatoren ex-situ, aber unter relevanten Betriebsbedingungen erforscht. Die Degradierung von Platin-basierten Katalysatoren unter erhöhten Temperaturen wurde ausgiebig getestet. Weiterhin konnte ein neues Instrument entwickelt werden, dass die Erforschung des Katalysatorverhaltens am Tripelphasenpunkt ermöglicht und Rückschlüsse auf reale Betriebsbedingungen zulässt.