Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWI)

Entwicklung von neuartigen hoch gasdurchlässigen protonenleitenden Polymeren für Katalysatorschichten von PEM-Brennstoffzellen

Bearbeiter: Dipl.-Chem. Johannes Bender, Dr. Vladimir Atanasov

Projektziel

Ziel des hier vorgeschlagenen Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen hoch gasdurchlässigen bzw. hoch O2-durchlässigen protonenleitenden Polymeren für Kathoden-Katalysatorschichten (KKS), basierend auf silikonhaltigen Monomeren, und aufbauend auf diesen neuen Polymeren die Entwicklung von Hochleistungs-Kathoden-Katalysator-schichten (HL-KKS) für PEM-Brennstoffzellen. Diese Hochleistungs-Kathoden-Katalysator-schichten werden sowohl als Schicht auf einem Träger (als Elektroden-Vorstufe) als auch als Katalysatorbeschichtete Membran (als CCM) vorliegen.

Projekt Partner und Aufgaben

"Polymer" - Institut für Chemische Verfahrenstechnik (ICVT)

  • Funktionalisierung und Modifikation von silikonbasierten Copolymeren zur Erzeugung einer hohen Gaspermeabilität für O2 und einer hohen Protonenleitfähigkeit bei einer gleichzeitig hohen Stabilität des Polymers

"Katalysatorschicht" - Laufenberg GmbH (LB)

  • Entwicklung und Herstellung von leit- und leistungsfähigen Kathoden-Katalysator-schichten als Schicht auf Träger (Elektroden-Vorstufe) sowie als CCM auf Basis der
    Polymere aus ICVT

"MEA und Qualifikation" - ZBT GmbH Zentrum für BrennstoffzellenTechnik (ZBT)

  • Entwicklung und Charakterisierung von Katalysatorschichten, Katalysatorbeschichteten Membranen (CCM) und Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) auf Basis der neuartigen Polymere bzw. Katalysatorschichten aus den ICVT und LB

Angestrebte technische Funktionalitäten und relevante Parameter

Es werden Polymere auf Silikonbasis mit hoher Gasdurchlässigkeit für O2 und mit hoher Protonenleitfähigkeit bei hoher Materialbeständigkeit entwickelt. Ergänzend werden Polymerzubereitungen (Lösungen, ggf. auch Dispersionen) entwickelt, um das neuartige protonenleitende Polymer in die Katalysatorschichten einarbeiten zu können. Schließlich werden aufbauend auf den neuartigen Polymeren Hochleistungs-Kathoden-Katalysator-schichten (HL-KKS) als Elektroden-Vorstufen und als CCM entwickelt.

Ansprechpartner

Vladimir Atanasov
Dr. rer. nat.

Vladimir Atanasov

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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