Entwicklung von Sinterpapier-Gas Diffusions Layern für bauraum-, fertigungs- und kostenoptimierte mobile Brennstoffzellen "SinterGDL"; Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie Phase 2 (NIP II)

Abstract

Der Stand der Technik bei PEM-Brennstoffzellen umfasst Gasdiffusionsschichten aus graphitischen Materialien. Trotz erster Anwendungen in Kleinserien werden zentrale Zielgrößen wie Lebensdauer, Leistungsdichte und Kosten bislang nicht vollständig erreicht. Die Gasdiffusionsschicht trägt einen signifikanten Anteil zu den Stackkosten bei und spielt eine Schlüsselrolle im Wassermanagement der Zelle. Änderungen der Hydrophobizität im Langzeitbetrieb können die Leistungsfähigkeit und Stabilität der Brennstoffzelle deutlich beeinträchtigen. Im Rahmen des NIP-II-Verbundprojekts "SinterGDL – Entwicklung von Sinterpapier-Gasdiffusionslayern für bauraum-, fertigungs- und kostenoptimierte mobile Brennstoffzellen" bearbeitete die FHR Anlagenbau GmbH die Entwicklung funktionaler ALD-Beschichtungen auf neuartige poröse metallischen Sinter-Gasdiffusionslayer (SinterGDL). Ziel war es, geeignete Beschichtungssysteme für den Einsatz in PEM-Brennstoffzellen zu identifizieren, die sowohl einen wirksamen Korrosionsschutz als auch günstige elektrische und benetzungsrelevante Eigenschaften aufweisen und perspektivisch industriell skalierbar sind.