Bretthauer, Christian:
ISBN 9783862471577

Hydrogen Based Energy Storage for Energy Harvesting Systems. Advanced Process and Production Technologies for Micro Systems made of Metals, Silicon and Polymers (IMTEK Freiburg) Vol. 7 # Pb., Großformat (24 x 17), 148 S., 78 Abb., davon 28 in Farbe; 5 Tabellen.

SCHLAGWORTE:
Micro energy harvesting
Micro fuel cell
Integrated energy storage device
Micro accumulator
solar charging accumulator
solar hydrogen generation and storage

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein neuartiges, in Silizium integriertes alkalisches Brennstoffzellen-Elektrolyseur-System zur reversiblen on-chip Energiespeicherung entwickelt, welches auf den Einsatz von Edelmetallkatalysatoren gänzlich verzichtet und zudem ein vereinfachtes Wassermanagement bietet. Des Weiteren wurde eine auf demselben Funktionsprinzip basierende Knopfzelle mit integrierter photoaktiver SrTiO3 Keramik realisiert. Dadurch konnte eine integrierte und selbst regulierende solare Wiederbeladung der Zelle erreicht werden, so dass die Zelle gewissermaßen eine Micro Hydrogen Economy mit Energiewandler, Energiemanagement und Energiespeicher in sich vereint. This thesis presents the development of a novel type of silicon integrated alkaline fuel cell - electrolyser device as on-chip energy storage. The alkaline environment allows not only a facilitated water management compared to state-of-the-art acidic integrated fuel cell systems, it further allows the usage of non-precious metal catalysts and hydrogen storage materials, for the first time. Additionally, a button cell shaped version of the accumulator is presented that incorporates a photoactive SrTiO3 ceramic for solar recharge. The solar charging mechanism is shown to be inherently self-regulating such that the cell depicts essentially a Micro Hydrogen Economy including energy conversion, energy management and energy storage in a single device.

	^