- Durability Testing of Low-Iridium PEM Water Electrolysis Membrane Electrode Assemblies. Journal of The Electrochemical Society 169 (6), 2022 mehr…
- Pressure and Temperature Dependence of the Hydrogen Oxidation and Evolution Reaction Kinetics on Pt Electrocatalysts via PEMFC-based Hydrogen-Pump Measurements. Journal of The Electrochemical Society 168 (6), 2021, 064516 mehr…
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- OER Catalyst Durability Tests Using the Rotating Disk Electrode Technique: The Reason Why This Leads to Erroneous Conclusions. ACS Applied Energy Materials 3 (11), 2020, 10323-10327 mehr…
- Analysis of Gas Permeation Phenomena in a PEM Water Electrolyzer Operated at High Pressure and High Current Density. Journal of The Electrochemical Society 167 (12), 2020, 124502 mehr…
- HOR Activity of Pt-TiO2-Y at Unconventionally High Potentials Explained: The Influence of SMSI on the Electrochemical Behavior of Pt. Journal of The Electrochemical Society 167 (8), 2020, 084517 mehr…
- Current Challenges in Catalyst Development for PEM Water Electrolyzers. Chemie Ingenieur Technik 92 (1-2), 2020, 31-39 mehr…
- Through-Plane Conductivity of Anion Exchange Membranes at Sub-Freezing Temperatures—Hydroxide vs (Bi-)Carbonate Ions. Journal of The Electrochemical Society 167 (8), 2020, 084513 mehr…
- Tailoring the Oxygen Reduction Activity of Pt Nanoparticles through Surface Defects: A Simple Top-Down Approach. ACS Catalysis 10 (5), 2020, 3131-3142 mehr…
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TUM School of Natural Sciences
Lehrstuhl für Technische Elektrochemie
Prof. Dr. Hubert Gasteiger
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
Erforschung, Validierung und Implementierung von „Power-to-X“ Konzepten
Zentrale Forschungsthemen im Projektverbund sind: Elektrolyselösungen zur Herstellung von H2 aus erneuerbarer Energie sowie weiterführender Prozessrouten.
Eine Reduzierung kritischer Platingruppenmaterialien sowie eine verbesserte Effizienz von PEM-Wasserelektrolyseuren sind die Hauptziele des Forschungsprojekts.
Projektrahmen: Kopernikus-Strategie des BMBF
Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: 09/2019-08/2022
Website: https://www.kopernikus-projekte.de/
Weiterführende Informationen: TUM Kooperationsprojekt
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
Kontakt
Lehrstuhl für Technische Elektrochemie
Prof. Dr. Hubert Gasteiger