AiF-FV-Nummer 24611

Effizienzsteigerung und Kostensenkung durch gradierte Katalysatorschichten für Polymer-Elektrolyt-Membran-Elektrolyseure mittels Inkjetdruck für einen ortsaufgelöst funktionsoptimierten Edelmetalleinsatz

Status & Laufzeit

Ausstehend

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Im vorausgehenden Projekt RollPriCat (01IF22764N, Laufzeit 03/2023 – 08/2025) wurde gezeigt, dass mittels Inkjet-Druck der homogene Schichtauftrag von Platin-Katalysator-Dispersionen als Kathodenschicht auf der PEM effektiv möglich ist. Aufbauend auf diesen Forschungsergebnissen werden wir Iridium-basierte Katalysatorschichten für PEMEL herstellen. Bei der Produktion von Elektrolyseuren auf Basis von Polymer-Elektrolyt-Membranen (PEMEL) stellt die Verwendung von Edelmetallen (Platin, Iridium) einen erheblichen Kostenbestandteil dar. Bei Reduzierung der eingesetzten Edelmetallmenge unter Beibehaltung der Leistungsfähigkeit des Elektrolyseurs ergibt sich ein direkter Kostenvorteil. Zielsetzung in diesem Vorhaben ist also, den Edelmetallgehalt in Abhängigkeit der chemischen Reaktionserfordernisse zu variieren, d. h. zu gradieren, so dass das verwendete Edelmetall effektiver genutzt wird. Durch die Kostensenkung einerseits und durch die Möglichkeit der Inkjet-Technologie zur flexiblen kosteneffizienten Erzeugung von kleinen und mittleren Stückzahlen der CCM andererseits wird der wachsende Elektrolyseur-Markt für KMU geöffnet, welche kleinere Anlagen und Komponenten herstellen und vermarkten können. Darüber hinaus können, aufbauend auf den Erkenntnissen des Projektteils der Simulation der PEMEL-Elektrodenarchitektur, KMU aus der Branche der Simulation und Datenverarbeitung profitieren.