Descrizione del progetto
Una nuova generazione di catalizzatori a contenuto di platino basso o nullo per le celle a combustibile
Le celle a combustibile con membrana a elettrolita polimerico (PEMFC, polymer electrolyte membrane fuel cell), chiamate anche celle a combustibile con membrana a scambio protonico, promettono una produzione di energia pulita ed efficiente, in particolare per i trasporti. Le PEMFC impiegano di solito elettrocatalizzatori a base di platino, a causa delle eccellenti proprietà di questo elemento. Il platino è tuttavia una materia prima critica, il che costituisce la principale ragione dell’elevato costo di queste celle a combustibile. Il progetto CRESCENDO, finanziato dall’UE, intende sviluppare elettrocatalizzatori altamente attivi e duraturi sia per l’anodo che per il catodo, che siano in grado di ridurre al minimo l’utilizzo di platino. Tra di essi figurano catalizzatori non contenenti metalli del gruppo del platino per il catodo e catalizzatori a contenuto di platino basso o nullo per l’anodo. Il successo del progetto ridurrà la dipendenza e dalle materie prime critiche, rallentandone l’esaurimento e riducendo al contempo i costi associati alle PEMFC.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
- 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
Parole chiave
Programma(i)
- 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
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
75794 Paris
Francia