PolyMEA – Fluorfreie Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) für die AEM-Wasserelektrolyse

Die Wasserelektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff zeichnet sich deutlich als Schlüsseltechnologie für den Aufbau eines nachhaltigen und flexiblen Energiesystems ab. Im Projekt PolyMEA, basierend auf den Ergebnissen des Projektes „AEM-BPQ“ (21055 BG), wird die Performance und Haltbarkeit der Komponenten der alkalischen Membran-Wasserelektrolyse (AEMEL) weiter verbessert durch die Entwicklung von:

  • fluorfreien AEM (Membranen) mit höherer Leitfähigkeit und höherer Stabilität
  • AEM- und katalysatorkompatiblen Ionomerdispersionen auf Basis quaternisierter fluorfreier PPQ-Polymere, diese als ionenleitfähige Binder für die Katalysatorschichten
  • Katalysator-Ionomer-Dispersionen im Hinblick auf Anwendbarkeit im Beschichtungsprozess und auf Performance
  • MEAs durch Integration der neuartigen AEMs und Ionomere mit Nichtedelmetallkatalysatoren
  • Erarbeitung von Betriebsbedingungen zur Steigerung der Performance und der Haltbarkeit der neu entwickelten MEAs durch adaptives Variieren der Betriebsparameter

In Summe zielt PolyMEA darauf ab, die edelmetall- und fluorfreie AEMEL-Technologie durch Verbesserung der elektrochemischen Komponenten, Schichten und MEAs im Hinblick auf Performance, Kosten und Haltbarkeit deutlich weiterzuentwickeln.

Sowohl die Synthese der Monomere, der Polymere als auch die Herstellung von Katalysator-Dispersionen ist für Unternehmen aus dem Mittelstand von großem Interesse, da sie über Auftragssynthesen und Produktion von Feinrezepturen ihr bisheriges Produktportfolio erweitern können. Zudem existieren in Deutschland mehrere KMU mit großem Know-how im Bereich der Herstellung von Membranen, CCMs und MEAs. Zusätzlich profitieren Unternehmen, die Stacks, Baugruppen und Systemkomponenten für Elektrolyseure herstellen. Im Endeffekt profitieren alle Protagonisten der zukünftigen Wasserstoffwirtschaft, die auf umweltfreundlicher (fluorfreier) und ressourcenschonender (edelmetallfreier) Elektrolyse aufbauen sollte.

 

Laufzeit:

01.04.2024 bis 30.09.2026

Forschungsstellen:

Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung IAP
ZBT – Zentrum für BrennstoffzellenTechnik

Förderinformation:

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Quelle:
https://www.iuta.de/igf/igf-forschungsprojekte/aif-nummer/23149/

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