Obiettivo
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).
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze chimiche catalisi elettrocatalisi
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- ingegneria e tecnologia ingegneria ambientale energia e carburanti pile a combustibile
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Dati non disponibili
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Coordinatore
53117 Bonn
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.