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Tutorial MenueElektrolyseur und Brennstoffzelle im UnterrichtLerneinheit 3 von 7

Versuch zur Zersetzungsspannung: Der PEM-Elektrolyseur

Diskussion

Abb.1
Strom-Spannungs-Kennlinie des PEM-Elektrolyseurs

Im Diagramm (Abb. 1) ist die Abhängigkeit der Stromstärke von der angelegten Spannung aufgetragen. Aus dem Kurvenverlauf lässt sich gut erkennen, dass erst ab einer bestimmten Spannung der Strom zu fließen beginnt. Erst wenn ein deutlich messbarer Strom fließt, beginnt die Zersetzung des Wassers. Die Zersetzungsspannung liegt dort, wo sich die steigende rote Gerade und die horizontale rote Gerade schneiden. In unserem Beispiel bei 1,5V (siehe Tabelle).

Die theoretische Zersetzungsspannung von Wasser beträgt 1,23V. Unterhalb dieser Spannung findet keine Zersetzung statt. In der Praxis ist diese Spannung jedoch aufgrund von Verlusten im Elektrolyseur höher. Die Differenz zwischen theoretischem und praktischem Spannungswert ist von mehreren Parametern abhängig, z.B. von der Art und Beschaffenheit des Elektrodenmaterials, dem Elektrolyten und der Temperatur. Im Versuch zum Faraday'schen Wirkungsgrad des PEM-Elektrolyseurs wird näher darauf eingegangen.

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