Im Bereich Power-to-X wird am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie an Elektrolyselösungen für Wasserelektrolyseure mit Protonenaustauschmembran (PEM) geforscht. Mit elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen lässt sich mittels PEM-Wasserelektrolyse regenerativer (grüner) Wasserstoff erzeugen. Die Forschung am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie konzentriert sich dabei auf das Design von Membranelektrodenanordnungen (MEAs) und porösen Transportschichten (PTLs), welche zentrale Komponenten in PEM-Wasserelektrolyseuren darstellen. Die Themen umfassen neben grundlegenden Aspekten (z.B Verständnis von Reaktionsmechanismen neuartiger Katalysatormaterialien) auch angewandte Forschung (z. B. Verringerung der Katalysatorbeladung in MEAs, Bewertung der MEA-Lebensdauer).

Website: Elektrolyse-Forschung am TEC
Kontakt: Matthias Kornherr

Die Forschung am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie im Bereich der Nutzung von PtX-Produkten konzentriert sich auf Protonenaustauschmembran (PEM) Brennstoffzellen zur Erzeugung elektrischer Energie. Die Themen umfassen neben Katalysatorsynthese und Designoptimierung von Katalysatorschichten mit Platingruppenmetallen auch die Entwicklung und Charakterisierung von platinfreien Katalysatoren. Darüber hinaus werden Transportprozesse in Katalysator- und Gasdiffusionsschichten untersucht und optimiert, sowie Leistungs- und Lebensdauertests mit in situ und ex situ Diagnostikmethoden durchgeführt, um ein besseres Verständnis von Degradationsmechanismen zu erlangen.

Website: Brennstoffzellenforschung am TEC
Kontakt: Matthias Kornherr

Pushing PEM Fuel Cells to Their Full Potential - Materials Development and Porous Layer Design Guided by Advanced Diagnostic
Das Sinergia-Projekt zielt auf ein tiefgehendes Verständnis von Massentransport-Limitierungen der PEMFC-Kathode ab. Die kathodische Reaktion erfordert Protonentransport über ein protonenleitfähiges Ionomer, sowie Sauerstofftransport durch die Gasphase mittels Gasdiffusions- und mikroporösen Schichten. Zur Verbesserung des Massentransports in diesen Komponenten erforschen wir kohlebasierte Trägermaterialien und deren Wechselwirkungen mit dem Ionomer und charakterisieren Strukturparameter der mikroporösen Schicht mit elektrochemischen und spektroskopischen Methoden.

Förderung: Swiss National Foundation (SNF)
Laufzeit: 11/2018-10/2022
Kontakt: Anne Berger

Entwicklung von porenoptimierten Katalysatoren und Katalysatorschichten für Hochleistungs-Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen
Brennstoffzellenuntersuchung von porenoptimierten Katalysatorschichten

Um die erforderliche Energiewende in Deutschland zu erreichen, sind die, im Rahmen der Ausschreibung des 7.Energieforschungsprogramms „Innovationen für die Energiewende“ gesetzten Schwerpunkte im Bereich der innovativen Energietechnologie einzuhalten. Insbesondere im Bereich der Brennstoffzellenforschung soll eine höhere Effizienz von Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzellen (PEMFC) erreicht werden, bei gleichzeitig reduziertem Einsatz des aktiven Katalysatormaterials und somit minimierten Kosten. Derartige Anforderungen sollen im Rahmen dieses Verbundprojektes durch Untersuchung und Verwendung von porenoptimierten Katalysatoren für zukünftige Hochleistungs-PEMFCs erreicht werden. Die erforderliche Langzeitstabilität soll durch geeignete Studien am TEC-Lehrstuhl umfangreich untersucht werden. Die Ergebnisse des Projektes insgesamt sollen dazu beitragen Wasserstofftechnologien wie Brennstoffzellen zum Durchbruch zu verhelfen, und die deutsche Expertise zur Herstellung von Kernkomponenten für die PEMFC weiter zu stärken.

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Laufzeit: 10/2020-10/2023
Kontakt: Roberta Della Bella

Next Generation AutomotIve membrane electrode Assemblies
Das Ziel von GAIA ist die Entwicklung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) mit einer verbesserten Leistungsdichte bei hohen Stromdichten und einer gesteigerten Langlebigkeit. Unter Einhaltung der definierten Kostenreduktion der PEMFCs werden die entwickelten MEAs ebenfalls unter erhöhten Betriebstemperaturen getestet.

Förderung: Hydrogen Europe and Hydrogen Europe Research
Laufzeit: 01/2019-12/2021
Website: https://www.gaia-fuelcell.eu/
Kontakt: Konstantin Weber