Zwei Wissenschaftler in weißen Laborkitteln betrachten im Labor für Elektrochemische Komponenten eine Materialprobe.

GALWANi – Nanodraht-Elektroden für die alkalische Wasserelektrolyse

Das Projekt GALWANi entwickelt maßgeschneiderte Nickel- und Nickel-Eisen-Nanodraht-Elektroden für leistungsfähigere und effizientere alkalische Elektrolyseure.

Im Forschungsprojekt GALWANi entwickeln das ZBT und das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung neuartige Elektroden für die alkalische Wasserelektrolyse. Die Elektroden sollen Leistungsdichte, Wirkungsgrad und Lebensdauer von Elektrolyseuren zur Herstellung von grünem Wasserstoff erhöhen.

Maßgeschneiderte Nanodraht-Strukturen für den Stofftransport

Mithilfe spezieller Membrantemplates und galvanischer Abscheidung entstehen fein strukturierte Elektrodengerüste aus Nickel und Nickel-Eisen. Drahtdurchmesser, Länge, Dichte und Vernetzung werden gezielt eingestellt, um eine große elektrochemisch aktive Oberfläche mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und kurzen Transportwegen zu verbinden.

Dadurch soll Wasser besser zu den aktiven Bereichen der Elektrode gelangen. Gleichzeitig können die bei der Elektrolyse entstehenden Wasserstoff- und Sauerstoffblasen schneller abgeführt werden. Dies verringert Transportverluste und ermöglicht höhere Strom- und Leistungsdichten.

Elektroden als funktionale Einheit entwickeln

Die Anode wird zusätzlich mit einer dünnen und hochaktiven Schicht aus Nickel-Eisen-Schichtdoppelhydroxid funktionalisiert. Trägerstruktur und katalytisch aktive Oberfläche werden dabei nicht getrennt, sondern als gemeinsame funktionale Einheit entwickelt.

Die Elektroden werden unter praxisnahen Bedingungen untersucht und schrittweise auf größere Flächen übertragen. Zudem bewertet das Projekt ihre Eignung für kontinuierliche Herstellungsverfahren. GALWANi verbindet damit Nanotechnologie, Galvanotechnik und Elektrolyseurentwicklung, um alkalische Elektrolyseure kompakter, effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten.

Der Ansatz eröffnet insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen neue Möglichkeiten. Kompetenzen und Produktionsanlagen aus der Galvanotechnik, Oberflächentechnik, Materialentwicklung, Messtechnik sowie dem Maschinen- und Anlagenbau könnten künftig für innovative Komponenten der Wasserstoffwirtschaft genutzt werden.

Projektinfos

Projektakronym: GALWANi

Projekttitel: Maßgeschneiderte Nanodraht-Elektroden für die nächste Generation der alkalischen Wasserelektrolyse

Durchführungszeitraum: 1. Juli 2026 bis 31. Dezember 2028

Förderprogramm: IGF-Vorhaben

Fördersumme ZBT: 249.914,88 €

Projektpartner:

Kontaktperson

Enado Pineti

+49 203 7598-3133

e.pineti@zbt.de

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