Zum Einfluß der Leitfähigkeit von Phthalocyaninen bei der Elektrokatalyse in Brennstoffzellen

Abstract

AbstractZwischen der elektrokatalytischen Aktivität der in Brennstoffzellen eingebauten Phthalocyaninkatalysatoren und deren Leitfähigkeit bestehen verschiedene Zusammenhänge: Unter anderem wird die Elektrokatalyse der Sauerstoffreduktion durch die am besten leitenden Polymere der Fe‐ oder Co‐Phthalocyaningruppe am stärksten aktiviert. Auch wird ein Einfluß der Leitfähigkeit und der mit dieser verbundenen Katalaseaktivität auf die Stabilität länger belasteter Sauerstoffkathoden festgestellt. Die an Fe‐Polyphthalocyaninen beobachtete Störung der pi‐Elektronendelokalisation (Rubikonjugation) und der Nachweis einer Beziehung zwischen Leitfähigkeit einerseits und Elektrokatalyse sowie Katalaseaktivität andererseits führt zu einer die Elektrokatalyse der Sauerstoffreduktion beschreibenden Modellvorstellung. Nach diesem Modell, das u. a. die überragende elektrokatalytische Eignung der Fe‐Polyphthalocyanine erklären kann, spielen bei der Elektrokatalyse sowohl Donatorzustände für die Reduktion des Sauerstoffs als auch Akzeptorzustände für die Zersetzung des H2O2 eine entscheidende Rolle.