CellDiagnostics – Ortsaufgelöste Diagnostik für alkalische Wasserelektrolysezellen

Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts CellDiagnostics entwickelt das Forschungszentrum Energiespeichertechnologien (EST) der TU Clausthal eine innovative alkalische Wasserelektrolysezelle mit orts- und halbseitenaufgelöster Impedanzspektroskopie. Ziel ist die präzise, räumlich aufgelöste Charakterisierung von Zellkomponenten wie Elektroden, Separatoren und Stromkollektoren. Durch den segmentierten Aufbau und gezielt positionierten Potentialmesssonden wird es erstmals möglich, Impedanzspektren orts- und halbseitenaufgelöst zu messen. 

Dies ermöglicht eine detaillierte Analyse von Effekten wie Gasblasenabschattung, inhomogener Durchströmung, Streuströmen und Materialdegradation. Die neuartige Laborzelle mit einer aktiven Fläche von 100 cm² wird mit moderner Messtechnik ausgestattet und in Kombination mit der DiLiCo-Stromdichtemesskarte sowie handelsüblichen Potentiostaten eingesetzt. 

Am EST wird dabei die Expertise in der elektrochemischen Verfahrenstechnik und der Systemcharakterisierung genutzt, um die Entwicklung neuer Materialien und Zelldesigns zu beschleunigen und die Lebensdauer von Elektrolyseuren zu optimieren. Das Projekt wird durch die Kooperation mit den Partnern DiLiCo engineering GmbH und dem Forschungszentrum Brennstoffzellen-Technologie (ZBT) ergänzt.

DiLiCo entwickelt eine neuartige digital-analoge Schnittstelle, die ortsaufgelöste Impedanzmessungen mit der in-situ-Stromdichtemessung kombiniert. Das ZBT realisiert mittels additiver Fertigung ein innovatives Messwerkzeug für segmentierte Stromdichtemessungen in Brennstoffzellen. Gemeinsam schaffen die Partner eine umfassende Plattform für die tiefgreifende Analyse galvanischer Zellen – ein entscheidender Schritt hin zu effizienteren und langlebigeren Wasserstofftechnologien.