Projektbeschreibung
Eine neue Generation platinarmer bis -freier Katalysatoren für Brennstoffzellen
Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen, die auch als Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen bezeichnet werden, versprechen eine saubere und effiziente Stromerzeugung, insbesondere für den Verkehr. In ihnen kommen aufgrund der hervorragenden Eigenschaften von Platin in der Regel Platinelektrokatalysatoren zum Einsatz. Platin ist jedoch ein kritischer Rohstoff, der zudem für den Hauptanteil der Gesamtkosten der Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen verantwortlich ist. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts CRESCENDO liegt in der Entwicklung hochaktiver und langlebiger Elektrokatalysatoren sowohl für die Anode als auch für die Kathode, um den Einsatz von Platin zu minimieren. Dazu gehören Nicht-Platingruppenmetall-Katalysatoren für die Kathode und Nicht-Platingruppenmetall-Katalysatoren bzw. Katalysatoren mit extrem niedrigem Platingruppenmetallgehalt für die Anode. Im Erfolgsfall werden die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen sowie die Gefahr ihrer Erschöpfung verringert und gleichzeitig die Kosten der Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen gesenkt.
Ziel
CRESCENDO will develop highly active and long-term stable electrocatalysts of non-platinum group metal (non-PGM) catalysts for the PEMFC cathode using a range of complementary and convergent approaches, and will re-design the cathode catalyst layer so as to reach the project target power density and durability requirements of 0.42 W/cm2 at 0.7 V, and 1000 h with less than 30% performance loss at 1.5 A/cm2 after 1000 h under the FC-DLC, initially in small and ultimately full-size single cells tested in an industrial environment on an industrially scaled-up catalyst. The proposal includes the goal of developing non-PGM or ultra-low PGM anode catalysts with greater tolerance to impurities than current low Pt-loaded anodes. It will develop and apply advanced diagnostics methods and tests, and characterisation tools for determination of active site density and to better understand performance degradation and mass transport losses. The proposal builds on previous achievements in non-PGM catalyst development within all of the university and research organisation project partners. It benefits from the unrivalled know-how in catalyst layer development at JMFC and the overarching expertise at BMW in cell and stack testing, and in guiding the materials development to align with systems requirements.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural scienceschemical sciencescatalysiselectrocatalysis
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrytransition metals
- engineering and technologyenvironmental engineeringmining and mineral processing
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfuel cells
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- H2020-EU.3.5. - SOCIETAL CHALLENGES - Climate action, Environment, Resource Efficiency and Raw Materials Main Programme
- H2020-EU.3.5.7.1. - Reduce the use of the EU defined "Critical raw materials", for instance through low platinum or platinum free resources and through recycling or reducing or avoiding the use of rare earth elements
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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RIA - Research and Innovation actionKoordinator
75794 Paris
Frankreich