Objectif
Fuel cells usually need hydrogen as a fuel to produce electricity. An alternative fuel is methanol, although the use of methanol requires an expensive, bulky reformer. Direct-methanol fuel cells (DMFC) offer the possibility of oxidising methanol directly, leading to lower cost and a more compact system.
This project will develop and validate a DMFC with methanol being continuously supplied in gaseous phase from a tank. The electrolyte will be a polymer membrane like Nafion 117 or a solid state membrane. This research should lead to a current density of 500 mA/cm2 at 0.6V with a Pt catalyst load of 1mg/cm2.
Active PtRu- and Pt-catalysts have been prepared, based on colloidal deposition from sulphito complexes, Nafion-bonded on carbon support. The problem of ohmic resistance has been partially overcome by improved cell and electrode design. Operating with a vapour feed 50:50 MeOH:Water and oxygen at 80 degrees C a power density of 0.17W/cm{2} at 300mV was obtained. The fuel utilisation was found to be 0.56 at 550mV and 75mA/cm{2}. Influence of Nafion on methanol chemisorption was investigated (Newcastle).
The role of the second metal (Ru, Sn, W, Ni) next to Pt on the rate of methanol adsorption and oxidation has been studied. W and WC used in immersed electrode versions showed an improved catalytic activity, comparable to Ru. With a good lateral conductivity of the catalytic layer and a respective design of the electron collector, the double layered structure of electrodes on PEM can be made redundant. A technique for ultra-thin electrode preparation has been developed (Sofia).
Methanol anodes via the Sulfito Complex Method were compared with those prepared by the Formate Reduction Method. The electrochemical codeposition of Pt and Ru was investigated in detail, e.g. with the help of rotating electrodes also. The currents for Pt- and Ru deposition during a codeposition procedure do not depend linearely on metal concentrations. Low noble metal anodes have been checked in EMA's, the methanol crossover being determined via cyclic voltammograms as 50mA/cm{2} at 90 degrees C, in agreement with results from International Fuel Cells (IFC). CO and methanol oxidation are discussed as function of PtRu catalyst composition and temperature. Characterization of catalysts was made via in-situ FTIR, TDS, Cyclic Voltammetry and DEMS (Bonn).
In long time performance, oxygen cathodes (from Bonn) in H2SO4 electrolyte at 60 degrees C show good stability over 300 hrs. Methanol electrodes (from Bonn and Newcastle) performed well initially, but than decayed in an unexpected fashion (Cork).
Different carbon materials as used for catalyst support were studied via thermal analysis. Decomposition products are CO2 and small amounts of hydrocarbons. Carbon-oxygen compounds at the surface obviously determine the properties. Vulcan XC72 performed better than Printex XE2 (Ulm).
- Optimization of binary and ternary alloy catalysts for methanol, study of particle size and surface composition, corrosion of dispersed alloys (Newcastle)
- 3-phase zone optimization at polymer membrane surfaces, optimization of metal deposition method, UHV adsorption of methanol, CO at different metal surfaces (Bonn)
- Methanol diffusion through solid state membranes, 3 phase zone construction of solid state material (Ulm in cooperation with Innovision) - Degradation of electrocatalysts for methanol and oxygen, long time performance of single electrodes (Cork)
- Catalysts analysis, corrosion of carbon support (Ulm)
- Preparation and test of methanol anodes and oxygen cathodes (Bonn, Newcastle)
- Test of complete Membrane Electrode Assemblies (Bonn, Ulm).
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences chimiques catalyse électrocatalyse
- sciences naturelles sciences chimiques électrochimie électrolyse
- sciences naturelles sciences chimiques chimie analytique calorimétrie
- sciences naturelles sciences chimiques chimie organique alcool
- ingénierie et technologie génie de l'environnement énergie et combustibles pile à combustible
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
53117 Bonn
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.