Verbundvorhaben: HoKaWe - Hochleistungskatalysatoren und verbesserte Herstellungsverfahren für die nächste Generation von Polymerelektrolytmembran-Wasserelektrolyseuren, Teilvorhaben: Katalysatorschichtfertigung von Membran-Elektrodeneinheiten und Katalysatorbewertung
Zeitraum
2020-12-01 – 2023-11-30
Bewilligte Summe
1.266.978,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3029A
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. Eine Evaluation der in HoKaWe bereitgestellten Katalysatoren (HI ERN – Cherevko) und der Katalysatorschichten (LUH-IfES) wird als Ziel festgesetzt. Hierfür werden am HI ERN elektrochemische Rasterflusszellen gekoppelt mit induktiver Plasmaionisation und Massenspektroskopie genutzt. Diese weltweit einzigartigen Aufbauten erlauben es Katalysatorpulver mit Hinblick auf Aktivität und Materialbeständigkeit innerhalb kurzer Zeit zu evaluieren. Die bestgeeigneten Katalysatoren werden im Folgenden von der AG Thiele zu Katalysatorschichten bzw. Membran-Elektrodeneinheiten weiterverarbeitet. Die Etablierung eines hochdurchsatztauglichen Herstellungsverfahrens für Katalysatorschichten in PEMWEs als ein technologieübergreifendes, zentral wichtiges Kompetenzfeld für die zukünftige Markteinführung der Wasserstofftechnologie ist Ziel der AG Thiele. Diese verfolgt in HoKaWe eine alternative Fertigungsstrategie für Katalysatorschichten, die ein Abscheiden der Katalysatorschichten direkt auf porösen Transportschichten als Substraten vorsieht. Dieser Ansatz kann einfach in bestehende hochdurchsatzherstellungstaugliche Umgebungen eingebunden werden um so einen Markthochlauf zu unterstützen. Alle hergestellten Membran-Elektrodeneinheiten werden am HI ERN vermessen und bei besonderer Eignung vom IfES auf Alterungsverhalten untersucht.