Entwicklung und Analyse von passiven Mikrobrennstoffzellen für hochdynamische portable Anwendungen

Im Kontext der kontinuierlich zunehmenden Verbreitung von portablen Anwendungen durch die Weiterentwicklung der Mikrosystemtechnik, die mit immer stärker zunehmender Integrationsdichte die Realisierung hochkomplexer Systeme ermöglicht, stellt die Integration der Energieversorgung ein grundlegendes Problem dar.

Für die Energieversorgung von autarken Sensorfunkmodulen mit pulsartigen periodischen Lastprofilen wird in dieser Arbeit ein neues und innovatives Konzept zum Aufbau von planaren selbstatmenden passiven Mikrobrennstoffzellen vorgestellt. Mit Hilfe des modellgestüzten Entwurfs und der Analyse der Einflussmechanismen wird der kathodenseitige Zellaufbau optimiert. Die Optimierung zielt auf eine Reduzierung der Verluste durch den Ladungsträgertransport und die ausreichende Versorgung mit Reaktanten vor dem Hintergrund der Belastung durch hochdynamische Lastprofile. Mit Hilfe von Neutronentransmissionsmessungen wird der Einfluss der Stromableitergeometrie weiterhin experimentell detaillierter untersucht. Zusammenfassend beinhaltet diese Arbeit Entwurfs- und Designrichtlinien für die Realisierung von passiven Mikrobrennstoffzellen für Anwendungen mit pulsartigen periodischen Lastprofilen.