Verbundprojekt: Langlebige und effiziente Komposit-Elektroden für Wasserstoffentwicklungen in PEM-Elektrolysen; Teilvorhaben: Optimierung der Komposit-Bipolarplatten mit Beschichtung

Das hier beschriebene Projekt DeCoH (abgeleitet aus dem engl.) zielt darauf ab, eine Brücke von der Materialentwicklung zu langlebigen und effizienten Elektroden für saure Protonen-austauschmembran-Elektrolyseure (proton exchange membrane electrolysers - PEMEL) zu schlagen. Es wird ein ganzheitlicher Ansatz von Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung verfolgt: Die Universität Kyoto wird sich auf die Entwicklung neuartiger, nicht edelmetallhaltiger Katalysatoren für die sauerstoffentwickelnde Elektrode und auf elektrochemische Untersuchungen konzentrieren. Eisenhuth wird neuartige Komposit-Bipolarplatten aus Materialien herstellen, die von Toho Titanium Co., Ltd. geliefert werden und wird zudem mit innovativen Verfahren leitfähige Beschichtungen für Elektroden der sauerstoff-entwickelnden Elektrode produzieren. Toho Titanium Co., Ltd. wird außerdem poröse Transportschichten auf Ti-Basis entwickeln und optimieren, die einen effizienten Stofftransport bei minimaler Degradation und Leistungseinbußen gewährleisten. Die TU Braunschweig wird die hergestellten Elektroden in elektrochemischen Testzellen / Elektrolyseuren im Labormaßstab sowie mit mathematischen Modellen / Simulationen evaluieren und daraus fundamentale Richtlinien zur Optimierung von Leistung, Stabilität und Effizienz der Elektroden ableiten. Während die Technologie der PEMEL gut etabliert ist, müssen die elektrochemischen Effizienzen und die Haltbarkeit der eingesetzten Komponenten weiter verbessert werden, um mit der stärker kommerzialisierten alkalischen Elektrolyse konkurrenzfähig zu sein. Das Teil-Ziel von den Arbeiten von Eisenhuth im Rahmen von DeCoH-Bipolarplatten ist es daher, die Entwicklung innovativer Komposit-Bipolarplatten voranzutreiben und dabei die gesamte Kompetenz entlang der Wertschöpfungskette vom Rohstofflieferanten über die Elektrodenherstellung und dem Verständnisgewinn zum Betrieb zu nutzen.