Főbb Támogatóink

A kutatócsoport 2006 óta foglalkozik tüzelőanyag-cellák tesztelésével, vizsgálatával és fejlesztésével. Az évek során kialakult a szükséges eszközpark, melynek segítségével világszínvonalon tudjuk az általunk előállított vagy a megbízásként kapott áramforrásokat vizsgálni.

A tüzelőanyag-cellák több fajtájából elsősorban a hidrogénnel üzemelő polimer elektrolit membrános cellákkal foglalkozunk, de van tapasztalatunk már metanolos / etanolos cellák működtetése terén is.
A fejlesztésekhez elengedhetetlenek a mérések szakszerű kivitelezése. Az elektrokémiában használt számtalan módszer közül kellett kiválasztanunk a legalkalmasabbat a cellák illetve a katalizátor minőségének jellemzésére, ugyanis a cellákban az alkalmazott katalizátor minősége a legmeghatározóbb. A konstrukció tervezése mellett ezért a legfőbb kutatások az alkalmazott katalizátor minőségének javítására irányulnak.

Életkép a laboratóriumban

Jelenleg a Pt/C (azaz szénporba ágyazott platina) a legelterjedtebb. Vannak törekvések egyéb fémek bevetésére is, de ezek még az alapkutatás szintjén vannak. Tehát célunk a különféle technológiával előállított Pt katalizátor vizsgálata, melyre módszereink a ciklikus voltammetria (CV), kronoamperometria (CA) és a kronopotencio/coulometria (CP) elektrokémia kvarc kristály nanomérleggel kombinálva.

Az ehhez használt eszköz a Biologic cég által forgalmazott VSP potenciosztát/galvanosztát. A készülék automatikus­an állítja be a megfelelő áramtartományt 1 nA és 400 mA között. 20 V-os poten-ciál­tartományával és moduláris felépítésével tüzelőanyag-cellák, elemek, akkumulátorok tesztelésére egy­a­ránt alkalmas. A különféle voltammetriás technikákon kí­vül (ciklikus, kronoampero-és potenciometria) alkalmas korróziós vizsgálatokra és elektro­kémiai impedancia-spektroszkópiára is. A számító­géphez Ethernet 10/100 alapú és USB2 típusú csatlakozókkal kapcsolható. A laboratóriumunkban található műszer öt egységet tartalmaz, ebből az egyik egység a kis áramú modul, mellyel akár 100 fA-t is mérhetünk. Impedancia mérésekre a 10 mHz és az 1 MHz tartományok között képes. EC-Lab Express és EC-Lab szoftverekkel üzemeltethető, mely a következő Windows-alapú rendszerekkel kompatibilis: NT, 2000, XP és Vista. A készülékhez továbbá tartozik egy nagyáramú booster, mely 20 A méréstartományával akár több sorbakötött cella vizsgálatát is lehetővé teszi.

A katalizátorporok bevitele a membrán elektród együttesbe (MEA) már-már külön művészeti ágnak számít. Több technikát is kidolgoztak erre, melyek közül az általunk is alkalmazott a különböző módszerekkel porlasztott folyadékfázisban történő felvitel. Az így felvitt anyag elektrokémiai vizsgálatának egyik lehetséges módja, a forgókorong-elektródok alkalmazása. Ehhez a BAS cég készülékét használjuk. Ennek fordulatszáma 0 és 10000 min-1 között változtatható. A készüléken található gázbevezetésnek és a jól záródó cella kivitelezésnek köszönhetően tetszőleges minőségű atmoszféra beállítható a méréshez. A fordulatszám változtatásával az elektród környezetében kialakuló diffúziós réteg­vas­tag­ság, az áramlási viszonyok szabályozhatók. Ennek segítségével, az egyenetlen rétegvastagságból adódó eltérések küszöbölhetők ki a sorozatos (egymást követő) katalizátor vizsgálatokból. A műszerhez tartozik több, az elektronikus és külső zajok kiszűrését szolgáló fém-kalitka is. Ebben a mikroelektródokon végzett mérések könnyen kivitelezhetők.

Tüzelőanyag-elem tesztelő rendszer

A megvizsgált katalizátorból készülnek ezek után a MEA-k. A készítés során a különböző rétegek (a polimer elektrolit membrán, a katalizátor rétegek, a gáz diffúziós rétegek) szintereléssel kerülnek egymással szoros kapcsolatba. Az elkészült MEA ezek után a mérőberendezésbe kerül.

A műszer a következő teszteléseket végzi: állandó nagyságú áram átfolyása mellett méri a cellafeszültséget és a cellaellenállást. Az áram és a potenciál értékekből pedig cella teljesítményét számolja, amit célszerűen egységnyi felületre vonatkoztatva adunk meg. Impedancia­mérések is végezhetők, melyek eredményei a cellában zajló folyamatok egymáshoz való viszonyára, a reakciók lefolyására, milyenségére engednek következtetni.