Verbundvorhaben: Direktbeschichtung von anionenleitenden Membranen für großskalige Wasserelektrolyseure; Teilvorhaben: DURAION® als AEM-Materialbasis für die Herstellung von Membran und Ionomer

Abstract

Die anionenleitfähige Membran (AEM) ist die zentrale Komponente in der AEM-Elektrolyse-technologie, welche für eine hohe Elektrolyseperformance einen hohen Ionentransport ermöglichen soll und die produzierten Gase im Elektrolyseur (Wasserstoff und Sauerstoff) für einen sicheren Betrieb trennen muss. Im Rahmen des Gesamtvorhabens war es das Ziel, diese anionenleitfähige Membranen und Ionomere (Binder für partikuläre Katalysatoren) aus der DURIAON® Produktfamilie von Evonik weiterzuentwickeln, beziehungsweise zu optimieren und dem Konsortium zur Verfügung zu stellen. Die Arbeiten knüpften an den bestehenden wissenschaftlichen und technischen Stand der existierenden Polymerchemie und Membran-herstellungstechnologie an. Dabei standen insbesondere die Skalierbarkeit der Materialien selbst sowie deren Eignung zur (skalierbaren) Direktbeschichtung mit Katalysatoren im Fokus. Evonik stellte während des Projekts kontinuierlich anionenleitfähige Membranen und Ionomere für die Projektpartner her. Zentraler Schwerpunkt lag hier auf der Optimierung der Prozessführung mit Blick auf die Skalierung der Membranherstellung und der vorherigen Synthese des anionen-leitfähigen Polymers (Vorstufe von Membran und Ionomer). Zudem wurde für die Skalierung der Elektrolysezelle eine verstärkte Membran mit reduziertem Quellverhalten entwickelt und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt.