Beschreibung

Im Rahmen des Projekts NewMaPEMELBZ wurde ein Elektrolyse-Teststand für die Erforschung neuer Materialien in der PEM-Elektrolyse entwickelt. Ziel war die Validierung PFAS-freier Membranen und die Analyse von Katalysator-Trägersystemen, um die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen zu verringern und Kosten zu senken. Das Projekt gliederte sich in fünf Arbeitspakete. Im ersten Arbeitspaket (AP1) wurde ein 25 cm² segmentierte Zelle erfolgreich in einen Teststand integriert, die präzise Messungen der Strom-und Temperaturverteilung ermöglicht. AP2 befasste sich mit der Automatisierung der Datenauswertung zur Untersuchung von Alterungseffekten, wobei festgestellt wurde, dass die Degradation bei niedrigen Stromdichten am stärksten ausgeprägt war. In AP3 wurden die Degradationsmechanismen von nicht-dotierten und eisen-dotierten Katalysator-Membran-Einheiten (CCMs) untersucht. Die CCM-Fe wies eine stärkere Degradation auf (2,32 % Spannungszunahme) im Vergleich zu CCM-P (1,78 %). AP4 konzentrierte sich auf die Entwicklung von sulfonierten Polyphenylquinoxalinen (sPPQ) als PFAS-freie Membranmaterialien. Diese erzielten jedoch eine deutlich geringere Leistung als Nafion™-Membranen. Im letzten Paket (AP5) wurden MEAs mit Iridium-basierten Katalysatoren auf Antimon-dotiertem Zinnoxid entwickelt, die signifikant höhere Aktivität als kommerzielle Katalysatoren zeigten. Zusammengefasst liefert das Projekt wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Wasserstofferzeugungstechnologien und legt eine solide Grundlage für zukünftige Forschungsprojekte im Bereich der Elektrolyse. Die Ergebnisse könnten entscheidend zur Entwicklung nachhaltiger Wasserstofftechnologien beitragen und die Effizienz von PEM-Elektrolyseuren verbessern.