Entwicklung von katalytischen Inkjet-Tinten (Pt/IrO2)

Um Wasserstoff als Energiequelle zu nutzen, braucht es wirkungsvolle Elektrolyseure und Brennstoffzellen, mit denen sich aus der Spaltung von Wasser Wasserstoff gewinnen und der gewonnene Wasserstoff wiederum in elektrische Energie und Wärme umwandeln lässt.

Fraunhofer-Forschenden ist es gelungen, für diese für die Produktion und Nutzung von Wasserstoff wichtigen Schlüsselkomponenten eine innovative Tintentechnologie zu entwickeln. Mit ihren weltweit einzigartigen platin- und iridiumhaltigen Katalysator-Tinten lassen sich katalysatorbeschichtete Membranen (Catalyst Coated Membrane, CCM) und Membran-Elektroden-Einheiten (Membrane Electrode Assembly, MEA) als Herzstück von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen gleichmäßig und äußerst präzise funktionalisieren.

Die Beschichtung der Membranmaterialien mit den katalysator- und edelmetallhaltigen Funktionsschichten aus Platin und Iridiumdioxid ermöglicht eine kontrollierte elektrochemische Reaktion, so dass beispielsweise durch Anlegen eines elektrischen Stroms Wasser effizient in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten werden kann.

Das Aufbringen der Katalysator-Tinten auf das Membranmaterial erfolgt dabei im Direktdruck per Inkjet-Verfahren in einem einzigen Prozessschritt. Zeit- und ressourcenintensive Prozesse, die bei etablierten Beschichtungsverfahren für die Funktionsbeschichtung nötig sind, können damit deutlich verkürzt werden. 

Benefits für Hersteller von CCMs und MEAs

Das Fraunhofer ENAS bietet Kunden einzigartige Tinten-Rezepturen zur Herstellung katalytischer und für den Inkjet-Druck kompatibler Tinten an. Bei Bedarf unterstützt das Institut bei der Optimierung der Inkjet-Druckprozesse und stellt die benötigten Druck-Parameter für den Inkjet-Druck entsprechend der katalytischen Tinten zur Verfügung.

Die Inkjet-Tinten des Fraunhofer ENAS basieren auf Platin- und Iridium-Katalysatoren und sind für die Herstellung von CCM-Membranen und MEAs für den Einsatz in PEM-Brennstoff- und PEM-Elektrolysezellen (Polymer-Elektrolyt-Membran, PEM) entwickelt.

Profitieren Sie dabei von folgenden Vorteilen der Inkjet-Tinten auf Basis der Fraunhofer-Rezeptur:

• Anwendungs- und kundenspezifische Anpassung der Beladung (Platin und Iridiumdioxid) der Tinten
• Kostengünstige Herstellung von CCM/MEA
• Direktbeschichtung auf der Membran
• Verzicht auf zeit- und ressourcenintensive Decal-Prozessschritte
• Möglichkeit zur Herstellung von Gradientenschichten
• Prototyping bis Massenproduktion

Sie wollen Ihre CCM-/MEA-Herstellung auf ein neues Level heben und dabei Kosten senken? Dann sprechen Sie uns einfach an.