Elektrodenarchitektur in galvanischen und elektrolytischen Energiezellen

Abstract

Elektroden in galvanischen und elektrolytischen Brennstoffzellen sind komplizierte Strukturen aus redoxaktiven Materialien, Ionen‐/Elektronenleitern und Porenpfaden für den Stoffaustausch von Reaktanten. Im Gegensatz zu bahnbrechenden Neuerungen bei der Entwicklung der Einzelkomponenten sind die Methoden zur architektonischen Optimierung des Gesamtsystems auf größtmögliche Leistung weniger gut untersucht. In unserem Kurzaufsatz stellen wir allgemeine Typen der Elektrodengestaltung vor, diskutieren Herstellungsstrategien und beschreiben bereits hergestellte Strukturen. Systematisches Optimieren von Elektrodenkonfigurationen kann seit langem bestehende Diskrepanzen zwischen den Gesamtsystemen und den “Summen ihrer Teile” bei verschiedenen elektrochemischen Reaktionen und Technologien auflösen.