Descripción del proyecto
Cómo las PEMFC alimentarán el futuro del transporte
El mercado mundial de celdas de combustible para automóviles está en crecimiento. Gracias a su alta eficacia de conversión energética, se que considera que las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC, por sus siglas en inglés) som una tecnología prometedora para la industria del transporte. Sin embargo, la tecnología necesita más mejoras en cuanto al rendimiento, el coste y la durabilidad. El proyecto FURTHER-FC, financiado con fondos europeos, investigará las restricciones sobre el rendimiento de la tecnología observadas en el actual ensamble electrodo-membrana (MEA, por sus siglas en inglés) que deriva de la combinación de cuestiones del transporte y de electroquímica en la capa del catalizador del cátodo (CCL, por sus siglas en inglés). Aplicará un método inclusivo e innovador basado en una descripción intensiva y fundamental junto con una modelización avanzada. El proyecto propondrá y validará el rendimiento y la durabilidad de las nuevas estructuras de ionómeros y electrodos.
Objetivo
PEMFC is the promising technology for automotive applications with a large deployment horizon by 2030. However, in view of extending their use to a broad range of customers, progress have to be done in terms of cost, performance and durability.
The FURTHER-FC project aims at understanding performance limitations due to the coupling between electrochemical and transport issues in the Cathode Catalyst Layer (CCL) which is the main bottleneck for future PEMFC.
The comprehensive and innovative approach is based on unique and intensive fundamental characterizations coupled with advanced modelling, from sub-micrometer to its full thickness. The analysis are performed on CCL customized with different and original materials, and will cover structural 3D analysis of the CCL, local operando diagnostics (temperature, liquid water) in the CCL, advanced characterization of ionomer films, innovative diagnostics on transport limitations, fundamental electrochemistry. Advanced one and two-phase models will be used as a support to the experiments and benefit from the experiments for more reliable inputs, physics and validation. The approach will also address the durability issues thanks to the better understanding of the correlation between CCL microstructure, local conditions and properties.
FURTHER-FC will propose and validate the performance and durability new ionomer and electrode structures specifically designed to prevent the limitations observed on current MEA, contributing to reach the MAWP targets for horizon 2024-2030.
FURTHER-FC will benefit from the active role of renowned partners gathering significant experience on MEA manufacturing and testing (Toyota Europe, CEA, DLR), state-of-the Art experimental techniques (CEA, DLR, PSI, CNRS-IEM, Univ. of Esslingen, Imperial College of London) and modelling tools (CEA, DLR, CNRS-INPT) supported by international entities (Chemours-US, University of Calgary).
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
75015 PARIS 15
Francia