Verbundvorhaben AEMready: Alkalische Elektrolyse mit Membran: Hocheffiziente edelmetallfreie Katalysatoren, stabile Binder-Ionomere und effektives Elektrodendesign; Teilprojekt: AEMready - AP1, AP4 und AP5

Abstract

Im Verbundvorhaben AEMready, konnte die Wasserelektrolyse mit einer Anionenaustauschmembran vom 5 cm2 in den 300 cm2-Einzelzellmaßstab erfolgreich überführt werden. Die erreicht Zelleffizienz von 79 % (1.85 V) bei 1 A/cm2 in 1 M KOH bei 60 °C mit Iridium-freien Katalysatoren übertraf das ursprüngliche Effizienzziel des Projektes. Wesentliche Herausforderung wie die Verarbeitung der edelmetallfreien Katalysatoren zu Elektrodenschichten konnten für einige Katalysatorsysteme gelöst werden. Der ungewünschte übertritt von Wasserstoff auf die Anode bleibt weiterhin eine grundlegende Forschungsfrage, die in ersten Zügen im Rahmen eine Publikation (Klinger et. Al. Adv. Mater. Interfaces 2025, 12, 2400515) diskutiert wurde. In AEMready konnte daher ein erster Funktionsnachweis der AEM-Technologie in industriell relevanter Größenordnung gezeigt werden. Datei-Upload durch TIB In the AEMready, water electrolysis with an anion exchange membrane was successfully transferred from a 5 cm2 to the 300 cm2 single cell scale. The achieved cell efficiency of 79 % (1.85 V) at 1 A/cm2 in 1 M KOH at 60 °C with iridium-free catalysts exceeded the initial efficiency target of the project. Major challenges such as processing the precious metal-free catalysts into electrode layers were solved for selected catalysts. The undesired transfer of hydrogen to the anode remains a fundamental research question, which was discussed in initial stages in a publication (Klinger et. Al. Adv. Mater. Interfaces 2025, 12, 2400515). In AEMready, the first functional proof of AEM technology on an industrially relevant scale was therefore demonstrated.