Chipintegrierter Brennstoffzellenakkumulator

Abstract:
Der Beitrag stellt ein innovatives, neues Konzept eines chipintegrierten Brennstoffzellenakkumulators vor. Dieses Brennstoffzellenakkumulatorsystem kombiniert einen chipintegrierten Elektrolyseur mit einer selbst atmenden Polymerelektrolytmembran (PEM) Brennstoffzelle mit integriertem Wasserstoffspeicher. Die erstmalige Realisierung einer Brennstoffzelle und eines Elektrolyseurs auf einem Siliziumsubstrat bietet herausragende Vorteile. Der in die Brennstoffzelle eingebaute Wasserstoffspeicher kann, etwa durch die Kopplung mit einem Energy Harvesting Device, über den Elektrolyseur wieder aufgeladen werden. Schaltet man den Palladiumwasserstoffspeicher als Kathode und die Gegenelektrode als Anode so erzeugt der Elektrolyseur an der Palladiumoberfläche Wasserstoff und an der Elektrolysezellen-Anode Sauerstoff. Palladium hat die Fähigkeit das 900-fache seines eigenen Volumens an gasförmigem Wasserstoff zu speichern. Der erzeugte Wasserstoff wird von der Palladiumelektrode absorbiert wodurch der Wasserstoffspeicher wiederbefüllt und somit der dauerhafte Brennstoffzellenbetrieb ermöglicht wird.