FenCy-PEM

Projektbeschreibung:

Das Projekt zielt darauf ab, eine kontinuierliche, einstufige Herstellungsroute für einen leitfähigen, korrosionsbeständigen, edelmetallfreien Katalysator zu etablieren, der direkt in PEMFC implementiert werden kann. Dies erfordert eine koordinierte Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette – von der Auswahl der Ausgangsstoffe und der Prozessgestaltung bis hin zur Materialentwicklung und Komponentenfertigung. Ein plasmabasiertes Syntheseverfahren, ausgestattet mit einer Zerstäubungseinheit für flüssige Ausgangsstoffe, ermöglicht die kontinuierliche Koproduktion von Katalysator und Trägermaterial aus nachhaltigen, kostengünstigen Vorläufern. Dadurch werden die Umweltverträglichkeit und Skalierbarkeit verbessert, während gleichzeitig eine angemessene Verarbeitbarkeit, katalytische Aktivität und Haltbarkeit gewährleistet werden. Die resultierenden Fe-N-C (graphenbasierten) Materialien werden umfassend charakterisiert, in heißgepresste MEAs integriert, auf eine Rolle-zu-Rolle-Produktion hochskaliert und im Vergleich zu kommerziellen PEMFC bewertet. Um die formulierten Ziele zu erreichen, werden an der WH Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) als zentraler Bestandteil der Wertschöpfungskette auf Basis des neuartigen Katalysatormaterials entwickelt, gefertigt und charakterisiert. Hierzu wird das Katalysatorpulver zunächst durch schrittweise Anpassung der Suspensionszusammensetzung in eine homogene Katalysatorschicht überführt. Auf dieser Grundlage entstehen Elektroden, die anschließend gemeinsam mit einer Membran zu vollständigen MEAs weiterverarbeitet werden.