Hocheffiziente Nanokristalline Katalysatorschichten

Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes ist es erstmals gelungen, durch die elektrochemische Abscheidung von nanokristallinen Partikeln auf einem leitfähigen Substrat selektiv an den Erhebungen des Substrats agglomeratfreie Platin-Nanopartikel anzulagern. Dies kann beispielsweise an einem Substrat aus PTFE-verstärktem ultrahydrophobem Kohlefaserpapier geschehen (Benetzungswinkel > 150°). Das Substrat besitzt zudem eine hinreichend mikroporöse Struktur. Dies hat zunächst zur Folge, dass die von Leitfähigkeitsruß freie Precursorlösung beim Beschichtungsvorgang ausschließlich auf den Erhebungen appliziert wird, da sie nicht durch die kleinen ultrahydrophoben Poren in die Gasverteilerstruktur eindringen kann. Nach der elektrochemischen Abscheidung der Metallionen auf diesem Substrat sind demnach die Katalysatorpartikel vollständig und gleichmäßig auf der Oberfläche der Elektrode verteilt. Dadurch kann beim anschließenden Einpressen der oberen Elektrodenschicht in eine Ionomermembran der Katalysator fast vollständig in Kontakt zur Dreiphasengrenze gebracht werden, was einen hohen Katalysatornutzungsgrad zur Folge hat.

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