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Projekte

INSPIRE - Integration of Novel Stack Components for Performance, Improved Durability and Lower Cost

Projektbild

Projektbeschreibung

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Integration hochentwickelter zentraler Komponenten für die Polymerelektroyletmembran-Brennstoffzellen (PEMFC), viele aus aktuellen FCU JU Projekten, in einen Automobilstack mit einer BOL Performance von 1.5 W/cm2 bei 0.6V, <10% Leistungsverlust nach 6,000 Stunden und mit Kosten von unter €50/kW bei einer Produktionsmenge von 50,000 Stück pro Jahr. Dies wird erreicht durch ein führendes Konsortium aus Industrie- und universitären Partnern mit Expertise in Design und Herstellung von PEMFC-Stacks, deren Komponenten und Materialien. Es werden Komponenten verwendet, welche die entscheidenden Kenngrößen erreichen können, z.B. Katalysatormaterialien mit Massenaktivität von 0.44 A/mg Pt. Der Fokus liegt auf der Integration zentraler Komponenten und der Optimierung der Grenzschichten hinsichtlich Elektrochemie, Stoff- und Wärmeübertragung und mechanischer Interaktion. Mehrere Iterationen von fortgeschrittenen Stackdesigns werden untersucht. Der Entwicklungsfluss der Projektarbeit ist optimiert, beginnend mit der Auswahl eines hochentwickelten Katalysators, der dann in die Entwicklung der Katalysatorschicht einfließt, um zusammen mit der Membran als Catalyst-Coated-Membrane (CCM) vermessen zu werden. Die CCMs zusammen mit Gasdiffusionsschichten werden für die Entwicklung der Bipolarplatten und weiterer Stack-Komponenten verwendet. Das Projekt umfasst alle obligatorischen und optionalen Ziele des FCH 2 JU Arbeitsplans. Performance und Beständigkeit werden in Einzelzellentests bis zum Stack hin mit Standardprotokollen evaluiert. Degradation wird mit Stabilitätstests, Strukturaufnahmen und Modellierung untersucht. Schnittstellen und Spezifizierungsangleichung ist ein wichtiger Bestandteil, welcher mit in die Kostenevaluation neuer Bauweisen und Synthesemethoden integriert wird. Demontage und Recycling zur Rückgewinnung und Wiederbenutzung kritischer Brennstoffzellenkomponenten wird in der Kostenanalyse berücksichtigt.

Laufzeit

01.05.2016 bis 30.04.2019

Projektleitung

Dr. Severin Vierrath (prof. Dr. Roland Zengerle)

Ansprechpartner/in

Dr. S. Vierrath
Telefon:0761 / 203-54060

Kooperationspartner

Johnson Matthey Fuel Cells Limited: www.jmfuelcells.com BMW Group: www.bmw.com Dana Holding Corp: www.dana.com SGL Carbon GmbH: www.sglgroup.com CNRS Montpellier: www.aime.icgm.fr Technical University of Munich: www.ecrg.tum.de Technical University of Berlin: www.tu-berlin.de University of Freiburg – IMTEK: www.imtek.de VTT: www.vttresearch.com Pretexo: www.pretexo.com

Finanzierung

FCH-JU H2020

Schlagworte

Brennstoffzellen, Tomographie, fuel cells, tomography
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