Verbundprojekt: HIKS-Hochintegriertes Kathodensubsystem - Entwicklung und Herstellung eines hoch integrierten Luftaufbereitungsmoduls für den Einsatz in Hochleistungs-PEFC mit serientauglichen Fertigungstechnologien zur Realisierung automobiler Leistung; TV: Entwicklung neuartiger Befeuchtermembranen
Zeitraum
2017-08-01 – 2020-12-31
Bewilligte Summe
436.659,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6091B
Leistungsplansystematik
Brennstoffzelle - PEMFC [EA2251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Das Teilprojekt befasst sich mit der Entwicklung einer neuartigen möglichst kostengünstigen Befeuchter-Flachmembran, die die Anforderungen bezüglich Wassertransports,Gas-Leckage,Temperaturstabilität und Lebensdauer für einen Kathodenluftbefeuchter eines automobilen PEM-Brennstoffzellen-systems weitestgehend erfüllt. Die FUMATECH als Koordinator des Teilprojekts verfolgt eigene Ansätze zur Entwicklung einer neuartigen Befeuchtermembran, unterstützt aber auch die Arbeiten der Partner bei der Evaluierung ihrer Membranen, bei der Auswahl geeigneter Träger, sowie letztendlich bei der Auswahl, Herstellung und Aufskalierung geeigneter Muster für die Funktionstests bei DANA. In einem ersten Schritt sollen zunächst Spezifikationen und Messprotokolle definiert werden,welche Kriterien für eine Auswahl bei einem Materialscreening liefern. Eigene Materialentwicklungen der FUMATECH beinhalten fluorierte und nicht-fluorierte Polymere,Hybridmembranen,sowie hochtemperaturstabile Materialien. Dabei sollen zunächst mehrere fluorierte Materialien evaluiert werden und in Kombination mit geeigneten stabilen Trägermaterialien zu Kompositmembranen verarbeitet werden. Neben diesem eher kostenkritischen Ansatz sollen parallel hierzu kostengünstige Materialien wie Polyvinylpyrrolidon untersucht werden. Fluorierte und kohlenwasserstoffbasierte Membranen sollen durch Einbringen einer anorganischen Phase stabilisiert und eventuell funktionalisiert werden. In AP 5 soll die Beschichtungstechnik einer Aufskalierung auf Produktionsvolumina unterzogen werden. AP 6 befasst sich mit der Analytik und Alterungstests. Dies umfasst Polymer- und Membrananalytik wie beispielsweise NMR,TGA,DMA,FT-IR sowie Untersuchungen über den strukturellen Aufbau von Kompositmembranen mittels 3D-Mikroskopie und REM. Ausgewählte Membranproben werden hinsichtlich Wasserpermeabilität und Langzeitstabilität untersucht. Dazu werden beschleunigte Alterungstests unter extremen Bedingungen durchgeführt.
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