Ziel des Projekts ist es, die Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEMFC) zu steigern. Dafür kommt eine neuartige selbsttragende, strukturierte, elektrogesponnene Kohlenstoffnanofaservlies-basierte Katalysatorschicht (KS) zum Einsatz.
Mit solchen freistehenden Katalysatorschichtmaterialien soll die elektrische und thermische Leitfähigkeit der PEMFC-Reaktivzone (KS) erhöht werden. Zusätzlich wird die Platin (Pt) -Ausnutzung maximiert, die Ionomerbelegung minimiert sowie die Reaktanden-Diffusion und Elektrodenhaltbarkeit signifikant verbessert.
Die Kombination fortschrittlicher Herstellungsmethoden für die Katalysatorträgerstrukturen (Elektrospinnen, Oxidation, Karbonisierung) in Kombination mit dem Bikomponenten (BiKo) Spinnen der Nanofaser gewährleistet, dass sich die Pt-Katalysatoren im „Mantel“ der Nanofasern befinden. Zusätzlich sollen als Alternative nachträgliche Abscheidungsmethoden für Pt-NP – mittels Pt-Reduktion oder Auftragen von Pt-Kolloid auf Carbon Nanonfaservliese durchgeführt werden.
Die Herstellung der Kohlenstoffnanofasern (CNF, carbon nano fiber) bzw. der 3D-CNF-Strukturen und das Platinieren dieser werden hinsichtlich maximaler elektrochemischer Leistung und Haltbarkeit der KS sowie der Prozessskalierbarkeit – perspektivisch als Großserienfertigung – optimiert.