ReMatKat – Reduktion kritischer Materialien in PEM-Elektrolyseuren

Für PEM-Elektrolyseure werden seltene, teure und anderweitig kritische Materialien benötigt, darunter Iridium für die Katalysatoren und PFAS für Membranen. Den Einsatz solcher Materialien zu reduzieren ist Ziel des Projekts ReMatKat.

Im Verbundprojekt ReMatKat entwickeln wir gemeinsam mit der ionysis GmbH innovative katalysatorbeschichtete Membranen (CCM) für PEM-Elektrolyseure mit deutlich geringerem Einsatz kritischer Rohstoffe. Ziel ist es, die Verwendung von Iridium und PFAS-haltigen Materialien durch neue Membran- und Zellkonzepte zu reduzieren, ohne Leistung und Lebensdauer der Elektrolyse zu beeinträchtigen.

Hierfür werden randverstärkte Membranstrukturen (Subgaskets), dünnere Membranen, Rekombinationskatalysatoren zur Verringerung des Wasserstoff-Crossovers sowie materialeffiziente Katalysatorschichten entwickelt und in Einzelzellen validiert.

Analyse mittels Röntgenmikroskopie

Das ZBT begleitet die Entwicklung mit umfangreicher Materialcharakterisierung und elektrochemischer Prüfung. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der zerstörungsfreien Analyse des Membranverbunds mittels Röntgenmikroskopie (XRM), um Struktur, Dichtheit und Degradationsmechanismen unter realitätsnahen Betriebsbedingungen zu untersuchen.

Damit leistet ReMatKat einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung ressourceneffizienter und wirtschaftlicher PEM-Elektrolyseure für die zukünftige Wasserstoffwirtschaft.

Röntgenmikroskopaufnahmer einer Membran-Elektroden-Einheit (MEA)

Projektinfos

Titel: ReMatKat – Reduktion kritischer Materialien in PEM-Elektrolyseuren durch materialeffiziente Zellstruktur und katalytische Optimierung

Laufzeit: 1. Juli 2026 – 30. Juni 2028

Förderung: Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt

Projektpartner:

ZBT - Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (Koordinator)
ionysis GmbH

Kontakt

Projektleiter

Dr. Viktor Mackert

+49 203 7598-2370

v.mackert@zbt.de

Portrait eines Manns mit Brille, Anzug und Krawatte

Materialentwicklung – unsere Dienstleistungen

Das ZBT entwickelt Materialien für elektrochemische Anwendungen, u.a. Membranen, Katalysatoren, Tinten, Compounds und Dichtungen. Ziel ist die Optimierung chemischer, elektrischer und mechanischer Eigenschaften hinsichtlich Lebensdauer, Prozessierbarkeit und Funktion im Stackbetrieb – stets abgestimmt auf die jeweilige Zell- oder Systemarchitektur.

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

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