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Zweidimensionale numerische Simulation des Stoff- und Energiehaushaltes von direkt mit Methanol betriebenen Brennstoffzellen (DMFC)

Bearbeiter: K. Gärtner (FG 7), J. Fuhrmann (FG 3)

Kooperation: J. Divisek (Forschungszentrum Jülich GmbH, IWV3, Energieverfahrenstechnik)

Förderung: BMBF/Forschungszentrum Jülich

Beschreibung der Forschungsarbeit: Die DMFC ist ein Kandidat für in Kraftfahrzeugen einsetzbare Energiequellen. Die Einbeziehung des Wassertransportes (als Flüssigkeit und Dampf) mit Rückkopplung auf die Gasdiffusion (durch ,,direkte Konkurrenz``, ebenfalls über die Temperatur und die die Wasserproduktion hervorrufende Elektrochemie) in einem homogenisierten Modell für ein Porensystem mit hydrophilen und hydrophoben Anteilen ist die wesentliche Erweiterung gegenüber dem heute erreichten Stand der Modellierung.

Die Realisierung erfolgt in pdelib (K. Gärtner in Zusammenarbeit mit J. Fuhrmann) -- Schwerpunkt des Berichtszeitraumes war die Projekterschließung und die Bearbeitung von Teilproblemen.

**Abb. 1:** Prinzipdarstellung DMFC, alle Schichten außer der Ionen leitenden Nafionmembran sind poröse, elektrisch leitende Medien. Die Ionenleitung ist an eine wässrige Umgebung gebunden.
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Projektliteratur:

A. A. KULIKOVSKY, J. DIVISEK, A. A. KORNYSHEV, Modelling the cathode compartment of polymer electrolyte fuel cells: Dead and active reaction zones, eingereicht.
J. DIVISEK, J. MOSIG, B. STEFFEN, U. STIMMIG, Proton exchange membrane fuel cell model, in: Electrochemical Engineering and Energy (F. Lapicque, A. Stork, A. A. Wragg, (Hrsg.), Plenum Press, New York, 1995, pp. 187-196.