CORAL-HD: Brennstoffzellen-Elektroden mit langer Lebensdauer für Nutzfahrzeuge

Die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen mittels Brennstoffzelle wird in naher Zukunft eine zentrale Rolle bei der Emissionsreduktion im Verkehrssektor spielen. Brennstoffzellen für Nutzfahrzeuge erfordern vergleichsweise hohe Lebensdauern (30 000h), was neue Materialentwicklung für Brennstoffzellen-Elektroden notwendig macht. Ziel von CORAL-HD ist daher, mit Freiburger Instituten langzeitstabile Elektroden für Heavy-Duty-Anwendungen zu entwickeln. So sollen Elektroden mit initialer Performance von 1.2 W/cm² bei 0.65 V (0.4 mgPt/cm²) und einem Leistungsverlust unter 10% nach simuliertem 30 000 h Nutzfahrzeug-Lastprofil entwickelt werden. Erstens werden dafür stabile mesoporöse Kohlenstoffträger am Institut für anorganische Chemie der Universität Freiburg entwickelt und zweitens, stabile hochaktive Platinkatalysatoren mittels Partikelatomlagendeposition (pALD) am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg hergestellt. Die Materialien sollen von Hahn-Schickard in leistungsfähige Brennstoffzellen-CCMs (catalyst coated membranes) überführt werden und am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme intensiv charakterisiert. In Coral-HD ist vorgesehen, diese Skalierung mit dem Industriepartner Heraeus möglichst gut vorzubereiten. Dies geschieht in erster Linie durch günstige Ausgangsmaterialien und die Verwendung ausschließlich skalierbarer Prozesse. Idealerweise können so CORAL-HD-Materialien ab 2025 (ggf. früher) kommerziell angeboten werden. Damit ergibt sich ein guter Zeitrahmen, um mit Hilfe der CORAL-HD-Materialien Nutzfahrzeug in der folgenden Dekade mit Brennstoffzellen zu elektrifizieren.

Ansprechpartner: Dr. Severin Vierrath
Tel: +49 761 203-54060
Email: severin.vierrath@imtek.uni-freiburg.de

Projektbeginn: 01.03.2021
Projektende: 29.02.2024

Dr. Severin Vierrath

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Anwendungsentwicklung
Prof. Dr. Roland Zengerle
Georges-Koehler-Allee 103
79110 Freiburg

Telefon: +49 761 203 73211
Fax: +49 761 203 73299
http://www.imtek.de/anwendungen/

Universität Freiburg (Institut für Anorganische und Analytische Chemie), Hahn-Schickard Gesellschaft für an-gewandte Forschung e.V. Fraunhofer Institut für Solare Energie Systeme ISE (Abteilung Brennstoffzellensysteme, Abteilung Thermochemische Prozesse), Heraeus

• BMBF, BMBF

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