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By Peter Kurzweil, Ottmar Schmid

Dieses sehr anschauliche Fach- und Lehrbuch behandelt die Grundlagen der Brennstoffzellen. Dabei werden die chemischen Grundlagen in leicht verständlicher shape dargestellt. Einen Schwerpunkt des Buchs bilden die verschiedenen Brennstoffzellentypen und deren technische Anwendung. Im Kapitel "Gaserzeugung" werden konventionelle und substitute Methoden und Konzepte behandelt. Die neue Auflage wurde auf den aktuellen Stand der Technik gebracht.

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Ein Hg-Tropfen flacht beim Benetzen mit Schwefels¨aure ab (Oberfl¨achenspannung sinkt). 13 Kinetik der Elektrodenvorg¨ange An der Elektrodenoberfl¨ache finden elektrische und chemische Prozesse statt (✄Abb. 35). 1. Stofftransport (Diffusion, Konvektion), 2. Elektronentransfer (Durchtrittsvorgang), 3. homogen oder heterogen-katalytische Reaktion vor oder nach der Durchtrittsreaktion, 4. Oberfl¨achenreaktionen (Adsorption, Kristallisation). Elektrode Grenzschicht Elektrolyt ✟ ✟ ✟ ✟ ✲ Ox ✛ ✲ Ox ✟ ✯ ✟ Bulk ✟ ✟ Ox’ ✛ ✟ ✟ ✟ ✟ ✟ ✟ ✙ ✟ Oxad ✟ ✟ ✟ ✲ ✻ z e⊖ ✛ ✟ ❄ ✟ ✟ Red ✟ ad ✟ ✟ ✟ ❍ ✟ ❍ ❨ ❍❍ ✟ ✟ ❍ ❥ Red’ ✛ ✲ Red ✛ ✲ Red ❍ ✟ Bulk ✟ ✟ ✟ ✟ ✟ Chemische ✟ Durchtritt ✟ Stofftransport ✟ ✟ Reaktion ✟ ✟ Adsorption ✟ ✟ ✟ ✟ Desorption Die Elektrodenvorg¨ange sind kinetisch gehemmt, d.

Grenzstrombereich. Bei hohen Str¨omen knickt die Kennlinie ab, wenn der An- oder Abtransport der Reaktionspartner geschwindigkeitsbestimmend wird; dann begrenzt der Stofftransport durch Diffusion und Konvektion die schnellere elektrochemische Reaktion. Vor der Elektrode baut sich ein Konzentrationsgradient auf. Mit strukturierten Gasdiffusionselektroden und einer ausget¨uftelten Str¨omungsf¨uhrung treten Stofftransporthemmungen in modernen Brennstoffzellen erst bei hohen Stromdichten von einigen A/cm2 auf.

34 Nullladungspotential von Quecksilber (mV NHE). e−B(x−xOHP ) diffus ϕ 1 γ = A Cd dϕ ϕz 1 = ε0 εr kT β= B 2NA e2 I I = 21 N i=1 (N/m = kg/s2 ) z i2 ci ✄Tab. 33 (in mol/ℓ) 18 L IPPMANN-Potential, potential of zero charge (pzc). ✄Tab. 34 c (mol/ℓ) NaF NaCl KBr KI 19 Zetapotential, elektrokinetisches Potential, G ALVANI spannung der diffusen Dop- 1 0,1 0,01 276 225 — 540 440 380 20 Elektrokapillarit¨at. Das Quecksilber- oder Galliumniveau einer Kapillare mit 192 192 200 370 300 260 pelschicht; wichtig in bewegten L¨osungen.

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