Verbundvorhaben H2Giga_TP_AEL4GW: AEL-Serienfertigung großskaliger Alkalielektrolyseure - Teilvorhaben: Entwicklung von skalierbaren Elektroden für die alkalische Elektrolyse

Abstract

Das Fraunhofer IFAM entwickelte im Rahmen des AEL4GW-Teilprojekts und in Zusammenarbeit mit Alantum Europe GmbH eine vielversprechende pulvermetallurgische und skalierbare Elektroden-Fertigungsroute (PM-Route). Diese Entwicklung erfolgte anhand der Herleitung von Struktur-Aktivität-Korrelationen auf der Basis von strukturellen und elektrochemischen Analysen und numerischen Simulationen. Die optimierten und auf zwei verschiedene Maßstäbe skalierten Elektroden (Ø36.5 cm und Ø150 cm) wurden von einem industriellen Anwender, Sunfire SE, in deren Elektrolyse-Stacks getestet. Die hohe industrielle Beteiligung an dieser Route unterstreicht das wirtschaftliche Verwertungspotenzial dieser Route. Die wichtigsten Teilziele des Elektrodenentwicklung-Teilvorhabens im Rahmen des AEL4GW-Teilprojekts beim Fraunhofer IFAM Dresden waren:

Entwicklung einer PM-Route für hochaktive Elektroden anhand verschiedener Struktur-Aktivität-Korrelationen auf Basis von strukturellen und elektrochemischen Analysen Skalierung einer PM-Route für hochaktive Elektroden auf zwei verschiedene Skalierungsstufen (Ø36,5 cm und Ø150 cm) Qualitätssicherung dieser Skalierung anhand von elektrochemischen und strukturellen Charakterisierungen

Die erfolgreiche Skalierung der hochaktiven und ressourcenschonenden PM-Elektroden auf den Maßstab von Ø150 cm sowie die hohe elektrochemische Stabilität nach einem industriellen Einsatz in einem Technikum-Elektrolyseur demonstrieren das hohe wirtschaftliche Verwertungspotenzial der PM-Route.