AiF-FV-Nummer 19976 BG

Entwicklung katalytisch aktiver Materialien auf Ceroxid- und Zirkoniumoxid-Basis für die Anwendung in Festoxid-Brennstoffzellen. (KatCe)


Status & Laufzeit

Laufend: 01.02.2018 bis 31.01.2020

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Cer- bzw. Zirkoniumoxid und abgeleitete Mischoxide sind heute wichtige Nanomaterialien für Katalysatoren oder als aktiver Support in der heterogenen Katalyse. Mehrphasige, aktive Katalysatormaterialien sind äußerst interessant, da Synergieeffekte an den Phasengrenzen die Aktivität derartiger Materialien stark verbessern können und so z.B. einen Innovationssprung im Bereich der Feststoffoxid-Brennstoffzellen (SOFC) bewirken könnten. Die anwendungsorientierte Synthese dieser funktionellen Materialien setzt eine ausgezeichnete Kontrolle der strukturellen Eigenschaften und somit ein gutes Verständnis der zugrundeliegenden Prozessparameter in der Synthese voraus. Da die Zusammensetzung der Energieträger und die lokalen Anforderungen beim Einsatz von SOFC sehr stark divergieren können, werden bei der Etablierung von Brennstoffzellen in verschiedenen Anwendungsbereichen besonders KMU erfolgreich sein können, weil diese mit ihrer Innovationskraft entsprechend flexibel auf die spezifischen Bedingungen reagieren können, in dem sie hochspezialisierte Materialien für SOFC im kg-Maßstab zur Verfügung stellen können. Die Umsetzung einer Synthesestrategie für mehrphasige, hochspezifische funktionelle Materialien, wie sie auch in KMU umgesetzt werden kann, ist ein Kernanliegen dieses Projektes. Es werden Prozessparameter zur Herstellung von Eu-dotierten (mehrphasigen) Mischoxid-Nanomaterialien erarbeitet, Material produziert und dessen Anwendungspotential im Bereich der SOFC evaluiert. Das Vorhaben wird so (i) das Verständnis der Bildung hochspezifischer Partikel in Sprayflammen im Technikumsmaßstab verbessern und (ii) ideale Formulierungen für SOFC Anwendungen entwickeln, wodurch für KMU an den strategisch bedeutenden Positionen der Synthese und der Fertigung in der Wertschöpfungskette „Brennstoffzelle“ ein nachhaltiger Wettbewerbsvorteil erwachsen wird.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird über die AiF 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.