AiF-FV-Nummer 23925

Entwicklung und Kopplung einer neuen hochdurchsatztauglichen Lasermaterialsynthese mit einer magnetfeldbasierten operando Analytik für die Entwicklung und Identifikation von edelmetallfreien hochaktiven Katalysatoren zur Alkalische Membran Wasserelektrolyse

Status & Laufzeit

Laufend: 01.07.2025 bis 31.12.2027

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Im Rahmen von HOLMES-AEM wird eine hochdurchsatztaugliche, im kontinuierlichen Durchfluss betriebene Lasermaterialsynthese zur Herstellung und Exploration von edelmetallfreien Katalysatoren auf der Basis neuartiger Hochentropielegierungen für die Kathode eingesetzt und mit einem Sprühverfahren kombiniert, um gradierte MEAs für die AEM-Elektrolyse herzustellen. Diese gradierten MEAs werden anschließend in einer angepassten Zelle betrieben und mittels Magnetfeldanalytik untersucht, um die beste Katalysatorzusammensetzung zu identifizieren. Damit wird zum Ende des Projektes ein umfangreicher Katalog von unter realen Betriebsbedingungen evaluierten Katalysatoren auf der Basis von Hochentropielegierungen mit zusätzlichen Funktionsmustern von MEAs mit bestimmter Langzeitstabilität und einem nicht-invasivem operando Verfahren zur Charakterisierung von Komponenten mit örtlicher Auflösung vorliegen. Das projektübergreifende Ziel ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens für eine parallelisierte, schnelle und einfache Charakterisierungsmethode vieler Katalysatorzusammensetzung im Betrieb einer Elektrolysezelle. Dies wird im Rahmen des Projektes in der AEM-WE durchgeführt, wodurch zum Ende des Projektes ein umfangreicher Katalog verschiedener Katalysatormaterialien und deren Aktivität in der Elektrolyse vorliegt. Das so entwickelte Hochdurchsatz-Charakterisierungsverfahren lässt sich im Anschluss des Projektes auch auf weitere elektrochemische Zelle übertragen, um deren Aktivität und Langzeitstabilität in einem nicht-invasivem operando Verfahren mit örtlicher Auflösung bestimmen zu können. KMUs, die Messtechnikanbieter sind oder im Bereich der Katalysator-Herstellung oder –Entwicklung tätig sind, profitieren von den im HOLMES-AEM-Projekt gewonnenen Erkenntnissen zu neuen Messtechniken und Katalysatormaterialien. Auch sind die Erkenntnisse über edelmetallfreie Katalysatoren für die AEM-WE direkt relevant für Hersteller von Elektrolyseuren und deren Komponenten.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über den Projektträger AiF (bis 2023) bzw. DLR im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.