Brennstoffzellen ohne Platin und mit großer Dichte

14.8.2013 Deutsch-Amerikanische Zusammenarbeit bei Brennstoffzellenforschung zeigt herausragende Ergebnisse der Leistungsdichte

Chemnitz, Deutschland - Durch Verwendung von patentierten Prozessen und Erkenntnissen aus durch die ARPA-E geförderten Forschungen haben OH Energy, Inc., das Fraunhofer ICT, das Leibniz-Institut für Polymerforschung und die University of Delaware eine erste Leistungsdichte von 616 mW/cm(2) erreicht.

Das deutsch-amerikanisches Kooperationsprojekt, das von OH-Energy Germany, GmbH, der University of Delaware, dem Fraunhofer ICT und dem Leibniz-Institut für Polymerforschung durchgeführt worden ist, hat erste Ergebnisse veröffentlicht, die eine Höchstleistungsdichte von 616 mW/cm² bei 80 Grad Celsius demonstrieren. Die Ergebnisse sind ein frühes und klares Anzeichen dafür, dass die Partnerschaft auf dem richtigen Weg ist, um das anvisierte Ziel von platinfreien Brennstoffzellen mit 600 mW/cm² bis 2015 zu erzielen.

Bis heute wurde die Kooperation, deren Hauptschwerpunkt darauf liegt, platinfreie Brennstoffzellen auf die Märkte für Transport/Verkehr und Energieerzeugung zu bringen, von OH Energy, Inc. (www.oh-energy.com) und SET Technology (www.set-technology.com) koordiniert. Idee dahinter. Die Kosten für Brennstoffzellen um bis zu 75 % zu senken.

"Durch unsere ermutigenden ersten Ergebnisse bei den Brennstoffzellen und unsere Erfahrung mit platinfreien Katalysatoren können wir mit ziemlicher Exaktheit voraussagen, dass unsere Bestrebungen zu einer Höchstleistungsdichte von 600 mW/cm² führen und zwar ohne die Verwendung von Platin", meint dazu Professor Yushan Yan von der University of Delaware.

"Neben unseren aktuellen Forschungsprojekten entwickelt die OH-Technologie zuverlässige und effektive Lösungen für Membranen, die in Brennstoffzellen verwendet werden", fügt Dr. Jochen Meier-Haack vom Leibniz-Institut Dresden hinzu.

Professor Yan von der UD forscht über dünne Ionen-leitende Polymerfolien namens Hydroxidaustausch-Membranen (hydroxide exchange membranes, HEMs). Diese Membranen vollenden den elektrochemischen Kreislauf innerhalb einer Brennstoffzelle und ermöglichen, dass Wasserstoff und Luftsauerstoff direkt in Wasser und Energie konvertiert werden können. Der größte Vorteil der HEM-Brennstoffzellen ist, dass sie mit den allgemein verfügbaren Katalysatoren wie Silber und Nickel kompatibel sind, sodass die Massenproduktion nicht die global begrenzten (und kostspieligen) Reserven von wertvollen Metallen wie Platin ausnutzen muss. Yans Technologie wurde von der Advanced Research Projects Agency (ARPA-E) des US-amerikanischen Energieministeriums als eines von nur 37 geförderten Projekten im ersten Aufruf für Projektvorschläge der ARPA-E im Jahr 2009 anerkannt. Professor Yans Team kann auf eine Leistungsstärke der HEM-Brennstoffzellen verweisen, die zu den besten im gesamten Forschungsbereich gehört, mit Leistungsdichten von über 600 mW/cm².

Zusätzlich zu Prof. Yan und Dr. Cremers wird Robert Kaspar, Doktorand in Yans Forschungsgruppe an der University of Delaware, in diesem Sommer drei Monate als Mitglied von Dr. Cremers Team in Karlsruhe, Deutschland, verbringen. Kaspar, ist ein 24 Jahre alter Absolvent von Caltech (California Institute of Technology).