Electrolysis & Fuel Cells: Overall Research on Electrode COating Processes (OREO); Teilvorhaben: Forschung zu rotativen Beschichtungsprozessen von Elektroden für Elektrolyse und Brennstoffzelle

Abstract

Die Reduktion des Anteils von fossilen Energieträgern auf ein Minimum ist unabdingbar, um die Herausforderung der Begrenzung der globalen Erwärmung auf unter 2°C zu bewältigen. Damit dies erreicht werden kann, ist die Entwicklung und Umsetzung von nachhaltiger Energiekreislaufwirtschaft, welche in hohem Maß auf Wasserstoff basiert, unabdingbar. Wasserstoff eignet sich besonders gut für eine Systemintegration von erneuerbaren Energien, aufgrund seine gute Speicher- und Transportierbarkeit. Die Energieumwandlung findet sowohl bei der Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Elektrolyse als auch bei der PEM-Brennstoffzelle innerhalb der Katalysatorschicht statt. Mit der Wasserelektrolyse wird einerseits den Anteil des benötigten Wasserstoffs erzeugt, anderseits kann sie als Flexibilitätsoption in den Stromnetzen verwendet werden. Zugleich stellt die Brennstoffzelle aufgrund nicht nur des dynamischen Wandlungsprozesses im Bereich der Mobilität, sondern auch der hohen Energiespeicherdichte in Wasserstoff-Hochdrucktanks und der kurzen Tankzeiten eine bedeutende Antriebsform für PKW, LKW, Bus, Zug, Schiff und Flugzeuge dar. Die Katalysatorschicht besteht hauptsächlich aus einem Katalysator und Ionomer, welche jeweils zur Katalyse der Energiewandlung durch Elektronenleitung und für die Protonenleitung zuständig sind. Die Herstellung der Katalysatorschicht passiert in einem Beschichtungsprozess, welcher die Dispergierung der Bestandteile über ein Lösemittel zur Einstellung der notwendigen rheologischen Eigenschaften, abhängig von Beschichtungsprozess, vorausgeht. Datei-Upload durch TIB