Neuartige kostengünstige Stromkollektoren für die PEM-Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff aus regenerativen Energien (NeStPEL) Teilvorhaben: Charakterisierung von Gasdiffusionsschichten - auch im realen Stackbetrieb - und Bewertung der mittelfristigen Skalierbarkeit bis zu 1m² aktiver Zellfläche
Zeitraum
2015-05-01 – 2018-07-31
Bewilligte Summe
86.890,26 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6044C
Leistungsplansystematik
Wasserstofferzeugung - Elektrolyse - PEM [EA2721]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Die GDL hat die Aufgabe, den Strom gleichmäßig auf die Elektroden zu verteilen und gleichzeitig durch ihre Porosität den Transport von Wasser bzw. Gas zur Elektrode hin bzw. von der Elektrode weg zu ermöglichen. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung von technisch zuverlässigen und kostengünstigen Strukturen für die Gasdiffusionsschicht (GDL) einer PEM-Elektroylse-Zelle. Besonderes Augenmerk wird auf eine Vereinfachung von bisher verwendeten Strukturen gelegt. Dadurch entstehen Kosteneinsparungen, die letztlich die Wirtschaftlichkeit der PEM-Elektroylse steigern. Entwicklung wird in mehreren Stufen erfolgen. Zunächst wird eine Anforderungsprofil für die GDL erstellt. Darin enthalten sind alle Rahmendaten, die für eine zuverlässige Funktion der GDL wichtig sind. Dann werden von Seiten GKN verschiedene Erstmuster erstellt. Diese werden im Hause Siemens untersucht hinsichtlich deren mechanischer Eigenschaften, aber auch hinsichtlich des elektrochemischen Verhaltens in einer Elektrolysezelle. Auf Basis der Ergebnisse daraus erfolgt eine Auswahl bzw. Verfeinerung des Aufbaus einzelner Erstmuster. In einem zweiten Fertigungsschritt werden nochmals Muster erstellt, in die die Erfahrungen der Erstmuster einfliessen werden. Parallel zu den obigen Schritten wird im Rahmen einer Promotion auch die Mehrphasenströmung durch die GDL-Strukturen im Hinblick auf große reaktive Flächen untersucht. Das Augenmerk liegt hier speziell auf der Validierung des Wasser-Gas-Flusses durch die GDL-Struktur.
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