Elektroden für PEMWE und PEMFC auf Basis von innovativen Support-Materialien und deren reproduzierbare Testung in einem neuartigen MEA-Testsystem

Projektkurztitel: 

SmarTestMEA

Projektbeschreibung:

SmarTestMEA hat das Ziel, die Entwicklung und Optimierung neuartiger aktiver Materialien und Elektrodenstrukturen für PEM-Brennstoffzellen (PEMFC) und Wasserelektrolyseure (PEMWE) gezielter durchzuführen, die Prozesse zu beschleunigen und zu verbessern. Dies soll durch eine vereinfachte elektrochemische Charakterisierung erreicht werden. Im Rahmen des Projekts wird ein MEA-Teststand gebaut, an dem die Optimierbarkeit von MEA anhand neuer Materialsysteme exemplarisch untersucht wird. Das geplante Testkonzept ermöglicht es, die erforderlichen elektrochemischen Tests schneller, kostengünstiger und ohne Wasserstoff, also ohne Sicherheitsrisiken, durchzuführen. Dafür wird ein intelligenter und sicherer Prüfstand entwickelt, zusammen mit einer neuartigen Messzelle, die auf hydraulischer Verpressung basiert, um gleichzeitig die beiden wichtigsten Elektrodenarten – die PEMWE-Anode und die PEMFC-Kathode – in elektrochemischen PEM-Wasserstoff-Energiewandlern zu untersuchen. Der Schwerpunkt bei PEMWE-Anoden liegt auf der Entwicklung innovativer, elektronenleitender und korrosionsbeständiger Katalysatorträger mit nachfolgender Iridiumabscheidung. Für PEMFC-Kathoden wird die Katalysatorschichtstruktur durch Platingradienten optimiert, und es werden neuartige hochleitfähige Kohlenstoffe angewendet (wie Kohlenstoff-Nanofasern und Graphen), um sowohl die elektrische Leitfähigkeit als auch den Stofftransport zu verbessern.