PowerMEE

Verbundvorhaben: Lebensdauer- und Leistungserhöhung (POWER) von Polymerelektrolytmembranelektrolyseuren durch Hochleistungsmembranelektrodeneinheiten (MEE) 

Projekt: Forschung

Mitwirkende

Externe Kooperationspartner

  • Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Leitung)
  • Universität Stuttgart
  • Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
  • Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V.
  • Forschungszentrum Jülich
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Details

Beschreibung

Das zentrale Ziel von POWER-MEE besteht darin, Hochleistungs-Membranelektrodeneinheiten (MEEs) mit geringer Katalysatorbeladung und Polarisation in den Elektroden sowie sehr guten Transporteigenschaften in der Elektrolytmembran zu erforschen und zu entwickeln. Ein weiteres Ziel ist die Untersuchung und Reduktion von Alterungseffekten in den MEEs. Das Gesamtvorhaben beinhaltet die Verwendung zahlreicher neuer Materialien, deren Verwendung im Elektrolysebetrieb bislang nicht erforscht ist.
Das Ziel des Teilprojektes ist die Flankierung der Materialentwicklung und Strukturgestaltung der MEE durch ein elektrochemisches Modell in Sandwich-Richtung zur Abbildung des Polarisationsverhaltens. Durch den Modelleinsatz können nicht messbare Größen zugänglich gemacht, bewertet und zur Prozessentwicklung zurückgespielt werden. So ist eine gezielte Charakterisierung der unterschiedlichen Generationen der Membranelektrodeneinheiten möglich. Neu ist hierbei die Einbindung morphologischer Parameter aus der 3D-Mikrostrukturanalyse. Zusätzlich wird ein Strukturanalyseansatz, der sich tomographischer Techniken auf der Nanoskala bedient, die Strukturänderungen während der Degradation untersuchen und quantifizieren.
Abschließend muss aus der Vielzahl der im Projekt untersuchten Materialgenerationen eine optimale Konfiguration gefunden werden. Für den erfolgreichen Einsatz der MEEs ist auch das integrale Zellverhalten unter realen Elektrolysebedingungen zu optimieren. Ein weiteres Teilziel ist daher unter Zusammenführung der entwickelten Modelle und zusätzlicher experimenteller Analysen zum integralen Verhalten eine abschließende Aussage über eine optimale Konfiguration zu treffen.

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AkronymPowerMEE
StatusAbgeschlossen
Beginn/Ende1 Juli 201630 Aug. 2020

!!Funding

Mittelherkunft

Förderprogramm/-linie