Unseren Planeten schützen
Die Zukunft der Brennstoffzelle
Klimawandel, Energiesicherheit und Umweltschutz sind gemeinsame Herausforderungen, die alle Länder betreffen. Wenn wir unseren Planeten schützen möchten, benötigen wir Alternativen zur aktuellen Kraftstofftechnologie. Diese Alternativen müssen geeignet sein, um unseren Bedarf an Erdöl und somit die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten Schadstoffemissionen und Treibhausgase zu reduzieren – und zu einem attraktiven Ersatz für Verbrennungsmotoren zu werden.
Mehrskalige Strukturen analysieren – die Herausforderung
Einer dieser Alternativen ist Wasserstoff, allerdings sind der Transport und die Lagerung von Wasserstoff nach wie vor problematisch. Das ist ein erhebliches Hindernis für die breite Anwendung von Wasserstoff in Kraftstoffsystemen. Bevor diese Brennstoffzellen in großem Umfang von Verbrauchern genutzt werden können, müssen diese Probleme zuvor gelöst werden. Ein weiteres Problem ist die komplexe, aus mehreren Schichten bestehende Multimaterial-Struktur von Brennstoffzellen. Untersuchungen in der Tiefe der komplexen Mikrostrukturen sind schwierig – es sei denn, Sie verfügen über die richtigen Tools.
Das Verhalten zukünftiger Alternativen wird von den physikalischen und chemischen Eigenschaften auf verschiedenen Längenskalen abhängen. So war es auch bei der aktuellen Brennstoffzellentechnik. Dies erfordert hochauflösende Bildgebung und präzise chemische Analysen im Nano- bis hin in den Mikrometerbereich. Um jedoch wirklich zu verstehen, welche Prozesse dafür sorgen, dass eine Brennstoffzelle funktioniert (oder nicht), müssen die Veränderungen der Mikrostruktur in situ beobachtet werden können, ohne die Zelle zu beschädigen.
Korrelative und vernetzte Mikroskopie – die Antwort
Die Analyse mehrskaliger Strukturen erfordert hochauflösende, korrelative Mikroskopiesysteme. Ebenso werden zerstörungsfreie Operando-Techniken benötigt, die es ermöglichen, die Prozesse in der Brennstoffzelle in Echtzeit zu verfolgen und zu untersuchen. Auf diese Weise werden unverzichtbare Einblicke in die Mikrostruktur, Fehlerarten und Effekte durch mögliche Defekte gewonnen.
ZEISS bietet korrelative Lösungen, um die Herausforderung der mehrskaligen und multidimensionalen Bildgebung zu bewältigen. Unser umfassendes und vernetztes Portfolio bietet die Tools, die Sie für die Analyse von Materialien für Brennstoffzellen auf verschiedenen Längenskalen in 2D, 3D und 4D benötigen.
Nächste Schritte
Erfahren Sie mehr über das Portfolio von Mikroskopen für die Analyse von Brennstoffzellen und wie Sie zerstörungsfreie Bilder mit hoher Auflösung aufnehmen, um wichtigen Erkenntnisse zu gewinnen und gleichzeitig die Probenintegrität zu wahren.
3D‑Tomografie einer Festoxid-Brennstoffzelle
Verbundwerkstoff aus Nickel und Samariumoxid-dotiertem Ceroxid.
Aufgenommen mit ZEISS Crossbeam.