Verbundvorhaben: HoKaWe - Hochleistungskatalysatoren und verbesserte Herstellungsverfahren für die nächste Generation von Polymerelektrolytmembran-Wasserelektrolyseuren, Teilvorhaben: Entw. von ionisch leitfähigem Polymer für die Elektroden zur Optimierung der Stabilität und Effizienz in der Wasserelektrolyse
Zeitraum
2020-12-01 – 2023-11-30
Bewilligte Summe
139.469,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3029C
Leistungsplansystematik
Wasserstofferzeugung - Elektrolyse - PEM [EA2721]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Ziel von HoKaWe ist es einen Sprung im Design und in der Herstellung von Hochleistungskatalysatoren und neuen Polymeren für die Katalysatorschichten in der Polymerelektrolytmembran-Wasserelektrolyse (PEMWE) zu erreichen. Die neuen Katalysatoren sollen höhere Konversionseffizienzen bei geringeren Kosten und höheren Lebensdauern ermöglichen. Um eine schnelle Markteinführung der neuen Katalysatoren und Polymere zu ermöglichen, werden in HoKaWe Herstellungsverfahren bis in den Pilotmaßstab hinein entwickelt. Zudem werden neue hochdurchsatztaugliche Fertigungsverfahren für die Herstellung von Katalysatorschichten untersucht und mit Blick auf eine großskalige Anwendung bewertet. Durch die Materialherstellung im Pilotmaßstab und die Entwicklung hochdurchsatztauglicher Fertigungsverfahren werden somit zentrale Herausforderungen für eine baldige Marktdurchdringung von PEMWEs im GW-Maßstab in Angriff genommen. Zentrale Innovationsgrundlage dieses Projekts sind neue Katalysatormaterialien für die Anode und die Kathode und neue, speziell auf die Katalysatorschichten zugeschnittene Polymere der Firma Dyneon. Erstmalig werden Elektrodenpolymer und Katalysator in einem Projekt gemeinsam für die Wasserelektrolyse ausgelegt. Im Teilvorhaben der Dyneon werden Ionomere für die Wasserelektrolyse optimiert um eine verbesserte chemische und mechanische Stabilität, sowie optimierte Molekular- und Äquivalentsgewichte bei erhöhter Leitfähigkeit zu erreichen. Zudem wird untersucht, ob die sonst übliche Nachfluorierung entfallen kann. Dies würde entsprechende Kostensenkungen bei der Herstellung der Ionomere am Standort Gendorf ergeben.