Neue Beschichtungen für langlebigere Brennstoffzellen
Da der Verkehrssektor großes Interesse an alternativen Energieformen hat, kommen hier vor allem PEMFC (Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle) in Frage, die mit Wasserstoff betrieben wird. Eine Schlüsselkomponente der PEMFC ist die Bipolarplatte (BPP), die wesentlich den Kostenfaktor, aber auch Gewicht und Größe des Stacks bestimmt. Herkömmliche Metallstacks besitzen eine Schutzschicht, um Korrosion zu vermeiden und den Grenzflächenkontaktwiderstand gering zu halten. BPP separieren den Kraftstoff von oxidierenden Gasen, lenken die Reaktionsgase zu den Zellen und ermöglichen den Elektronenfluss durch den PEMFC-Stack. Das EU-finanzierte Projekt STAMPEM (Stable and low cost manufactured bipolar plates for PEM fuel cells) sollte nun herkömmliche Beschichtungen für bipolare Platten verbessern oder neue Beschichtungsstoffe aus kostengünstigen Metallen entwickeln. Schwerpunkt von STAMPEM waren Beschichtungen für Bipolarplatten aus Edelstahl, die in Großproduktion mit weniger als 2,5 EUR pro Kilowatt Nennleistung des Stacks erzeugt werden können. Das jährliche Produktionsvolumen sollte 500.000 Stück betragen. STAMPEM entwickelte neue Techniken für eine bessere Haftung und niedrigeren Kontaktwiderstand zwischen BPP-Metallsubstrat und Beschichtung. Kohlenstoff- und Polymerbeschichtungen wurden über chemische Dampfabscheidung und elektrochemische Verfahren hergestellt. Beschleunigte Stresstests von BPP in Brennstoffzellen zeigten, dass die Eigenschaften der Beschichtungen denen von goldbeschichtetem Edelstahl vergleichbar waren (Referenz). STAMPEM fördert damit die Umsetzung des Europäischen Strategieplans für Energietechnologie (SET-Plan) und die Entwicklung und Kommerzialisierung geeigneter Technologien für Wasserstoff- und Brennstoffzellenfahrzeuge. Langlebigere Hochleistungs-PEMFC kommen dabei nicht nur der Automobilindustrie zugute, sondern auch der stationären Energieerzeugung.
Schlüsselbegriffe
Brennstoffzellen, Brennstoffzellenautos, Beschichtungsmaterialien, Bipolarplatten, Korrosion, STAMPEM
