Im Fokus aktueller Forschung zu Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEMFCs) stehen Membransysteme, die ab 140 °C mit geringer externer Befeuchtung arbeiten. Sie führen zu einer verbesserten Performanz und Lebens¬dauer der PEMFCs. Komposit-Membranen werden als besonders erfolgversprechend angesehen. Bei ihnen werden die Eigenschaften des protonenleitfähigen Polymers durch Additive verbessert. Als potentielle Additive werden in dieser Arbeit verschiedene geordnet-mesoporöse Silikas, deren innere Oberfläche mit Sulfonsäuregruppen funktionalisiert ist, und metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) auf ihre Protonenleitfähigkeit untersucht. Bei den Silika liegt der Fokus auf Materialien, die sich hinsichtlich des Poren¬systems und -durchmessers unterscheiden. Bei den MOFs liegt der Schwerpunkt auf der Analyse der Wassersorption und der Modifikation der Poren mit einer ionischen Flüssigkeit. <dt.>
The focus of current research in the field of polymer-electrolyte fuel cells (PEMFCs) are membrane systems that operate above 140 °C with low external humidification. This leads to improved performance and lifetime of the PEMFCs. Composite membranes are particularly promising. These consist of a proton conductive polymer whose properties are improved by additives. In the present work different mesoporous silicas, which inner surfaces are functionalized with sulfonic acid groups, and metal organic frameworks (MOFs) are examined for their proton conductivity and their suitability as additives. In the case of the silica materials, the focus is on new solid proton conductors, which all possess the same global mesostructure but differ in terms of pore system and diameter. In the field of MOFs, the focus is on the analysis of the water sorption capacity and the modification of the pores with ionic liquid. <engl.>
