KATHOGRAPH: Kathoden-Katalysator-Schicht basierend auf einem porösen Graphen-Netzwerk mit hoher Korrosionsbeständigkeit und Kompressionsstabilität für die Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle

Fördermittelgeber: BMWK-IGF, AiF-FV-Nummer 23219

Laufend: 01.03.2024 bis 31.08.2026

Beteiligte Einrichtungen:

• • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
• • Gesellschaft für Angewandte Mikro- und Optoelektronik mbH
• • Zentrum für BrennstoffzellenTechnik gGmbH

Beschreibung:

Ziel des Vorhabens ist eine signifikante Erhöhung der Stabilität und Lebensdauer bei gleichzeitiger Reduktion des Pt-Bedarfs von Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEMFC), um die breite Kommerzialisierung dieser Technologie weiter zu fördern. Dies erfolgt durch die Entwicklung und Demonstration zweier neuartiger Beschichtungsansätze – des Cryo Sprayings inkl. gezieltem Abdampfen des Lösungsmittels bzw. des selektiven Plasma-Ätzens von Komposit-Lack-stabilisierten Schichten – zur Herstellung hochaktiver, poröser, spacer-freier, aber zugleich mechanisch stabiler Pt/Graphen (Pt/G)-Kathodenkatalysatorschichten (KKS). Darüber kann – im Gegensatz zu state-of-the-art Pt/G-Schichten – auf inaktive Abstandhalter (spacer) verzichtet werden, welche bei herkömmlichen Beschichtungsverfahren mit Anteilen bis zu 50 Gew.-% eingesetzt werden müssen, um trotz der blattartigen Form der Graphene ausreichend poröse Strukturen ausbilden zu können.