Entwicklung von Submikron - Pulver-Suspensionen zur Herstellung ...

2 Grundlagen
2.1 Brennstoffzelle
Grundlaggen
Brennstoffzellen sind Aggregate, in denen aus chemischer Energie über die sogenannte kalte
Verbrennung" direkt elektrische Energie gewonnen wird . Die beiden Teilreaktionen einer
Verbrennung, Reduktion und Oxidation, werden dabei räumlich getrennt . Die übertragenen
Elektronen werden über einen äußeren Stromkreis geleitet und sind so als elektrischer Strom
nutztbar .
Den Entwurf einer Brennstoffzelle lieferte R . Grove bezug nehmend auf Arbeiten von
Schönbein /SCH39/ bereits im Jahre 1839 mit der Vorstellung seiner Gasbatterie :
Platinelektroden, die sich abwechselnd mit Wasserstoff und Sauerstoff in einem Glaszylinder
befinden, tauchen in eine elektrisch leitende Lösung . Zwischen den Elektroden kann eine
geringe Spannung abgegriffen werden /GR039/ . Durch eine Reihenschaltung mehrerer
Einheiten, wie sie die folgende Abbildung aus dem Jahre 1842 zeigt, kann diese Spannung
erhöht werden kann .
Abb . 2-1 : Groves Gasbatterie in der Erweiterung von 1842 /GR042/ .
Ostwald stellt bereits 1894 theoretische Überlegungen über den Einsatz von Kohlenstoff als
Brennmatertial in einer elektrochemischen Zelle an . Er sieht die Möglichkeit, auf diese Weise
elektrische Energie mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad erzeugen zu können als die
damals üblichen Kohlekraftwerke /OST94/. Seine Idee scheiterte an Materialproblemen .
Einen umfaßenden Überblick über die geschichtliche Entwicklung der Brennstoffzelle findet
sich bei Möbius /MÖB97/ .
Die hohen Wirkungsgrade sind auch heute noch Anreiz für die intensiven Forschungen auf
dem Gebiet der Brennstoffzellen .