HOLMES-AEM – Hochdurchsatz-Katalysatorentwicklung für die AEM-Elektrolyse

Im Projekt HOLMES-AEM entwickeln das ZBT, die Universität Duisburg-Essen und das Fraunhofer IMWS ein neuartiges Verfahren zur Herstellung und Charakterisierung edelmetallfreier Katalysatoren für die alkalische Membranwasserelektrolyse (AEM-WE).

Hintergrund

Damit die AEM-Technologie ihr volles Potenzial entfalten kann, braucht es leistungsstarke und zugleich kostengünstige Katalysatoren. Bisher sind Screening-Verfahren zeitaufwändig und erfassen nur einzelne Zusammensetzungen. HOLMES-AEM verfolgt daher einen innovativen Ansatz: Eine laserbasierte Synthese erzeugt Katalysatoren aus Hochentropielegierungen. Über Targets mit vielen unterschiedlichen Sektoren soll die Zusammensetzung der Nanopartikel während des laufenden Ablationsprozesses gezielt variiert werden.

Innovation

Ein zentrales Alleinstellungsmerkmal ist die Kombination dieser Laserablation mit einem Sprühverfahren zur Herstellung von gradierten Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs). So entstehen Zellen, in denen sich bis zu zehn verschiedene Katalysatorzusammensetzungen gleichzeitig testen lassen – in nur einem Versuch. Die anschließende magnetfeldbasierte operando Analytik macht es möglich, die lokale Aktivität der einzelnen Bereiche nicht-invasiv und unter realen Betriebsbedingungen zu erfassen.

Bedeutung für KMU

Die Ergebnisse schaffen neue Chancen für Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von Katalysatorherstellung und Elektrodenfertigung bis hin zur Messtechnik. Vor allem KMU profitieren von einem vereinfachten Zugang zu neu entwickelten Materialien und Analytikmethoden, die zur Qualitätskontrolle und Optimierung von Elektrolyseuren eingesetzt werden können.

Daten

Projektpartner

  • ZBT – Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH, Duisburg
  • Universität Duisburg-Essen (TC1-UDE)
  • Fraunhofer IMWS, Halle

Förderung

  • im Rahmen des IGF-Programms über die Forschungsvereinigung IUTA

Laufzeit

  • 30 Monate

Bildersammlung

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