2019-01-01  –  2023-03-31

712.697,18 EUR

Technische Universität Chemnitz-Fakultät für Naturwissenschaften- Professur Chemische Technologie, Chemnitz, Sachsen

03ETB011B

Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]

01185112/1  –  ISyKat

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Seit über 20 Jahren wird intensiv an der Entwicklung von Elektrokatalysatoren für PEM-Brennstoffzellen gearbeitet. Dabei konnten die Aktivität und auch die Stabilität der Katalysatoren, im wesentlichen Platin oder Platinlegierungen auf Trägerkohlenstoff, deutlich verbessert werden, was sich auch in der deutlichen Reduzierung des Platineinsatzes in Brennstoffzellenfahrzeugen über die letzten Jahre ausdrückt. Die Herstellung dieser Katalysatoren erfolgt allerdings immer noch in klassischen Batch-Verfahren, die für begrenzte Mengen geeignet sind, aber dem zukünftigen Bedarf zum Beispiel für die automobile Brennstoffzelle kaum gewachsen sein dürften. Die Batch – Verfahren sind unflexibel und nur schwierig ohne Qualitätsverluste bzgl. der Katalysatorpartikelgröße und Katalysatorverteilung hochskalierbar. Ein weiterer Nachteil sind die relativ hohen Kosten bei steigender Anlagengröße. Bei der Impinging-Jet Mikroreaktortechnologie (kurz auch Mikrojet-Reaktortechnologie) werden zwei oder mehr Teilstrahlen unterschiedlicher chemischer Reaktionslösungen im Bereich von 0,1 ms vermischt, bevor nach ca. 1 ms die Partikelbildung durch Keime einsetzt. Diese Technologie erlaubt die gesteuerte Herstellung von Nanopartikeln mit hoher Qualität in einem kontinuierlichen, volumenskalierbaren Verfahren. In diesem chemisch-verfahrenstechnischen Projekt soll über die Weiterentwicklung und Optimierung dieser Methode ein alternatives, wesentlich energie- und stoffeffizienteres Verfahren zu den klassischen Batch-Reaktionsansätzen für Katalysator- und Trägerkomponenten für Brennstoffzellenanwendungen entwickelt werden.