Neue Polymere zur Verbesserung von Kraftstoffzellen
Fluorierte Polymere sind extrem stabile Materialien, die über eine hohe Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, Säuren und Basen verfügen und im Bereich der technologischen Entwicklung, der Mikroelektronik, der Optik, der Textilveredelung sowie der Luft- und Raumfahrttechnik verwendet werden. Ihr Einsatzgebiet erstreckt sich zudem auf Brennstoffzellen. Mehrere Forschergruppen haben versucht, einen Ersatz für die am häufigsten verwendete Ionenaustauscher-Membran zu finden. Unter der Bezeichnung perfluoriertes Nafion® kommt es in Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) zur Verwendung. Die Brennstoffzelle ist eine elektrochemische Zelle, welche einen Primärkraftstoff wie Wasserstoff in Elektrizität zur Stromversorgung von Häusern und zum Betrieb von Verkehrssystemen umwandelt. Während des EU-finanzierten Projekts Flupol wurden unter Einsatz kostengünstiger Verfahren neue fluorierte Polymere für die Verwendung in Brennstoffzellenmembranen entwickelt. Hierbei baute die Forschungsgemeinschaft auf existierende Arbeiten im Bereich der synthetischen Fluorchemie sowie der Polymerchemie auf. Die Wissenschaftler untersuchten fluorierte Monomere, eine einfache Verbindung, die Fluor und Kohlenstoff enthält, deren Moleküle sich miteinander verbinden können, um größere Moleküle zu bilden, sogenannte Polymere. Die Durchführung einer radikalischen Copolymerisation erfolgte unter Verwendung verschiedener Monomere. Hierzu kamen verschiedene Alkene zum Einsatz, das sind Moleküle aus Kohlenstoff und Wasserstoff, die durch eine Einfachbindung miteinander verbunden sind. Polymermembrane sind beliebt, da sie im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit und ihre Kosten äußerst konkurrenzfähig sind. Die Entwicklung einer neuen Ionenaustauscher-Membran wird daher bei der Begründung des Zeitalters der Brennstoffzellen hilfreich sein und der europäischen Energiewirtschaft zu einem willkommenen Schub verhelfen.
