HCMEA: HC-Membran basierte MEAs

Description: Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer HC-Membran-basierten Membran-Elektroden-Einheit für Niedrig-Temperatur-Brennstoffzellen Anwendungen, die von der Leistungsdichte und Degradationsstabilität mindestens auf dem gleichen Niveau wie etablierte Perfluorsulfonsäure-basierte MEAs liegt, idealerweise aber noch bessere Eigenschaften aufweist. Am Ende des Vorhabens soll Greenerity ein Produktmuster auf Basis der HC-Membran von TORAY oder ähnlicher auf dem Markt verfügbarer Materialien zur Markteinführung entwickelt haben. Im Fokus liegen dabei vielfältige Themenkomplexe. Zunächst muss ein Konzept entwickelt werden, das alle Anforderungen an die Funktionalität, wie Leistungsfähigkeit und Dauerstabilität, erfüllt. Dabei ist v.a. die Grenzfläche zwischen Membran und Elektroden entscheidend, die aufgrund der neuartigen Chemie der HC-Membran einer Optimierung bedarf. Weiterhin sind aufwendige Versuche zur Materialevaluierung und zum Verständnis der sog. MEA-Architektur geplant. In einem dritten Arbeitspaket müssen geeignete Produktionskonzepte erarbeitet werden, die den veränderten Materialeigenschaften Rechnung tragen und mit geplanten Volumenprozessen kompatibel sind. Weiterhin müssen Anforderungen an die Hardware identifiziert werden, um einen reibungslosen Betrieb der zu entwickelnden Konzepte zu ermöglichen. Die Palette an möglichen Untersuchungen umfasst dabei sog. in-situ Tests, wie die elektrochemische Testung entsprechender Produktmuster sowie beschleunigte Stresstests, bzw. Dauertests. Dabei kommen international anerkannte Testprotokolle zum Einsatz. Des Weiteren finden geeignete ex-situ Methoden wie konfokale Mikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie zur Untersuchung von Oberflächen und Grenzflächen Einsatz.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Brennstoffzelle ? Elektrochemie ? Perfluorsulfonsäure ? Chemie ? Hardware ? Marketing ? Architektur ? Grenzschicht ? Membran ? ex-situ ? Elektrode ? Kompatibilität ? Leistungsdichte ? Rasterelektronenmikroskopie ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Greenerity GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2019-01-01 - 2021-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: HCMEA: HC-membrane-based MEAs
  Description: The project aims at the development of a HC-membrane-based membrane-electrode assembly for low-temperature fuel cell applications, which is at least on the same level of power density and degradation stability as established perfluorosulfonic acid-based MEAs, but ideally has even better properties. At the end of the project, Greenerity will have developed a product sample based on TORAY's HC membrane or similar materials available on the market for market launch. The focus will be on a wide range of topics. First of all, a concept must be developed that fulfils all requirements for functionality, such as performance and long-term stability. The interface between membrane and electrodes is of particular importance, which requires optimization due to the novel chemistry of the HC membrane. Furthermore, extensive experiments for material evaluation and understanding the so-called MEA architecture are planned. In a third work package suitable production concepts have to be developed, which take into account the changed material properties and are compatible with planned volume processes. Furthermore, hardware requirements have to be identified in order to enable a smooth operation of the concepts to be developed. The range of possible investigations includes so-called in-situ tests, such as electrochemical testing of corresponding product samples as well as accelerated stress tests or endurance tests. Internationally recognized test protocols are used. Furthermore, suitable ex-situ methods such as confocal microscopy and scanning electron microscopy are used to examine surfaces and interfaces. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1081205

Status

Aktiv

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