2025-07-01  –  2028-06-30

400.858,20 EUR

Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Campus Renningen, Renningen, Baden-Württemberg

03EN5050B

Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]

01282348/1  –  Verbundovorhaben:POREScale-Scale-up von porenoptimierten Katalysatoren und Katalysatorschichten für PEM-FC

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Das Hauptziel von 'POREScale' ist die Entwicklung von optimierten Katalysatoren mit klar definierten Porenstrukturen und Katalysatorschichten im großen Maßstab für leistungsfähige und hochstabile Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEMFCs). Es soll eine höhere Effizienz von PEMFCs erreicht werden, bei gleichzeitig reduziertem Einsatz von aktivem Pt und somit geringeren Kosten. Geplant ist die Entwicklung und Herstellung von porenoptimierten Katalysatoren auf Kohlenstoffträgern unter der Verwendung von optimierten Syntheserouten im Labormaßstab, die im industriellen Maßstab skalierbar sind. Das Zusammenspiel zwischen Katalysator und Ionomer wird bei der Herstellung skalierbarer Tinten und Katalysatorschichten optimiert. Die Funktion und Stabilität der Katalysatorschichten werden elektrochemisch bewertet. Die Robert Bosch GmbH übernimmt hierbei die Entwicklung und Ausführung von Herstellungsverfahren für Katalysatorschichten im Vollformat mit den aktivsten und stabilsten Katalysatoren, die von Umicore geliefert werden, sowie den Aufbau von einem Stack pro Projektjahr. Die Parameter, welche bei der Herstellung der Katalysatorschicht eine wichtige Rolle spielen, unter anderem das Lösungsmittel, das Ionomer, die Tintenverarbeitung und der Prozess der Katalysatorbeschichtung, werden gründlich untersucht. Das Zusammenspiel zwischen diesen Parametern wird mittels rheologischer Methoden, Elektronenmikroskopie und Gasadsorptionstechniken detailliert analysiert, um ein umfassendes Verständnis ihrer Wechselwirkungen zu erlangen und eine rissfreie trockene Katalysatorschicht mit optimaler Funktion herzustellen. Die hergestellten Zellen und Stacks werden elektrochemisch charakterisiert und die Performance und das Alterungsverhaltens auf größerer statischer Basis ermittelt. Hierzu werden bereits entwickelte beschleunigte Belastungstests (ASTs) implementiert.