polyDURAMEA - Polyanilin modifizierter Katalysator für langlebige Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen Membran-Elektroden-Einheit

Die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEMFC) hat sich international als hocheffizienter und emissionsarmer Energiewandler zur Bereitstellung von grüner Energie aus erneuerbarem Wasserstoff etabliert und ist im Prozess der wirtschaftlichen Skalierung. Zwei große Herausforderungen zum Einsatz der PEMFC für Lkw-, Bus-, Bahn-, Schiffs- und Luftverkehr aber auch für stationäre Anwendungen sind die Lebensdauer und die Kosten der eingesetzten Materialien. Diese werden von der Membran-Elektroden-Einheit (MEA), dem Herzstück der Brennstoffzelle bestimmt. Zur Überwindung der technisch-ökonomischen Barrieren für die Markteinführung dieser sauberen und effizienten Energiewandler liegt der Schwerpunkt dieses Projekts in der Reduzierung des Platingehalts der MEA bei Erreichung einer Leistung von >1 W/cm² (@ >0,65V) und der Lebensdauer von >24.000 Stunden. Kohlenstoffkorrosion und Platinagglomeration sind die beiden dominierenden Degradationsmechanismen in der Elektrode der PEMFC. Das Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik (CEET) der TU Graz hat ein innovatives Katalysatorsystem auf Basis von Polyanilin entwickelt und patentiert, das nachweislich bei Verringerung des Platingehalts und gleichzeitiger Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des Kohlenstoffkatalysatorträgers die Lebensdauer der gesamten Elektrode erhöht. Das Ziel des Fellowship-Projekts ist die Entwicklung eines skalierbaren Herstellungsverfahrens für die MEA mit dem patentierten PANI-Katalysatorsystem zu einem marktreifen Prototyp, der in industrieller Umgebung gefertigt werden kann und als Basis der geplanten Unternehmensgründung dient.