6. Performance Degradation of PEM Fuel Cells During Startup–Shutdown Cycles: A Case Study

Das Kapitel befasst sich mit der kritischen Frage der Leistungsverschlechterung von PEMFCs während der Anfahr- und Abschaltzyklen, einem entscheidenden dynamischen Prozess, der den Brennstoffzellenbetrieb beeinflusst. Es untersucht die Hauptursache des Abbaus, die Wasserstoff-Luft-Schnittstelle an der Anode und ihre Auswirkungen auf die Brennstoffzellenleistung. Die Studie umfasst zwei Arten von PEMFCs - offene und geschlossene - und untersucht ihren Leistungsabfall unter unterschiedlichen Bedingungen für Kathodenabgase und Abschaltsequenzen von Gasen. Das Kapitel stellt detaillierte Versuchsaufbauten vor, darunter Einzelzelltests und verschiedene elektrochemische Techniken zur Charakterisierung des Leistungsabfalls. Insbesondere zeigt es, dass geschlossene Zellen weniger Leistungseinbußen erleiden als offene Zellen, insbesondere bei hohen Stromdichten. Die Studie unterstreicht auch die Bedeutung von Gasabschaltsequenzen bei der Verringerung von Leistungsverlusten und bietet Einblicke in die Mechanismen des Katalysatorabbaus und der Wasserstoffkreuzung. Durch den Vergleich verschiedener Abschaltverfahren bietet das Kapitel wertvolle Strategien, um die Haltbarkeit und Effizienz von PEMFCs während häufiger Anfahr- und Abschaltzyklen zu verbessern.