Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Entwicklung einer Durchflussmesszelle zur parallelen Charakterisierung von Elektrokatalysatoren

Art der Arbeit

Abschlussarbeit Master, Diplom oder Bachelor

Motivation

Für viele technische Anwendungen im Bereich der Energiespeicher ist die Entwicklung und Charakterisierung neuartiger Elektrokatalysatoren ausschlaggebend. Um die Aktivität und Stabilität dieser Katalysatoren evaluieren zu können, werden diese typischerweise in einem Drei-Elektroden-Aufbau elektrochemisch untersucht. Je nach Charakterisierungsprotokoll können diese Messungen sehr lange dauern. In diesem Hinblick ist eine Möglichkeit parallel mehrere Katalysatoren in einem Aufbau messen zu können von großem Vorteil; nicht nur, um schneller Ergebnisse zu bekommen, sondern auch da experimentelle Parameter konstant sind, und so die Vergleichbarkeit der Messungen größer ist.

In dieser Arbeit geht es um die Entwicklung und den Aufbau einer neuen Messzelle, mit der es möglich ist mehrere Katalysatoren parallel elektrochemisch zu untersuchen.

Vorhabensbeschreibung

Während der Arbeit soll eine Messzelle entwickelt und aufgebaut werden, welche die parallele Messung von mindestens 5 Elektrokatalysatoren erlaubt. Der Fokus soll dabei zum einen auf der fluidischen Auslegung liegen, mit der alle Katalysatoren mit dem Elektrolyten laminar überströmt werden sollen, um Gasentwicklungsreaktionen untersuchen zu können. Zum anderen soll die elektrotechnische Verschaltung der Zelle so ausgelegt werden, dass die parallele Aufnahme von Strom-Spannungscharakteristika möglich ist. Dies beinhaltet auch eine geeignete Software zur Darstellung und Speicherung der Daten.  

Aufgaben

  • Design und Aufbau der Messzelle, inklusive fluidische Auslegung, Dichtkonzept und elektronische Anbindung der Elektroden
  • Untersuchung der Möglichkeiten die Elektroden mit Katalysator zu beschichten und diesen wieder zu entfernen bzw. Elektroden zu wechseln
  • Messungen von Standardkatalysatoren zur Validierung der Messzelle

Voraussetzungen

  • Studium der Chemieingenieurswissenschaften, Elektrotechnik, Maschinenbau oder Vergleichbares
  • Gutes elektrotechnisches Verständnis
  • Erfahrung mit CAD Software
  • Gute Sprachkenntnisse in Deutsch oder Englisch
  • Hohes Level an Motivation
  • Hohes Maß an Selbstständigkeit
  • Fähigkeiten im Bereich Team-Work und Kommunikation

Beginn

nach Absprache