Hannover Messe 2022

Inkjet-gedruckte katalytische Schichten für den Einsatz in Brennstoffzellen oder Elektrolyseuren

Chemnitz /

Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS stellt auf der Hannover Messe 2022 vom 30. Mai bis 2. Juni 2022 Catalyst Coated Membranes (CCM) zum Einsatz in Brennstoffzellen oder Elektrolyseuren vor.

Catalyst Coated Membrane (CCM) für Membrane Electrode Assembly (MEA) in Brennstoffzellen oder Elektrolyseure. Foto © Fraunhofer ENAS
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Catalyst Coated Membrane (CCM) für Membrane Electrode Assembly (MEA) in Brennstoffzellen oder Elektrolyseure.

Im Rahmen der »Referenzfabrik.H2« werden von verschiedenen Fraunhofer-Instituten Technologien für die industrielle Herstellung kostengünstiger und robuster Wasserstoffsysteme wie Elektrolyseure und Brennstoffzellen erforscht. Fraunhofer ENAS ist Partner im Forschungsprojekt H2Giga:FRHY (Referenzfabrik für hochratenfähige Elektrolyseurproduktion) und entwickelt Druckprozesse, um Catalyst Coated Membranes (CCM) in hohen Raten herzustellen und gleichzeitig einen effizienten Einsatz katalytischer Materialen, wie zum Beispiel von Platin, zu ermöglichen. Im Speziellen entwickeln die Fraunhofer-Forschenden katalytische Inkjet-Tinten und Inkjet-Druckprozesse weiter, mit denen sie im Direktdruck auf eine Membran eine Drei-Lagen-MEA (Membrane Electrode Assembly) / CCM, das Herzstück in Brennstoffzellen oder Elektrolyseure, herstellen. Dabei wird der Inkjet-Druck von Katalysatortinten und der Direktdruck auf Membranen im Rollenformat (Rolle-zu-Rolle) und auch im Bogenformat untersucht.


Neben der Prozessentwicklung legen die Forschenden den Schwerpunkt auf passende Tinten, die für den Direktdruck der Katalysatorschichten auf Membranmaterial in hochproduktiven Rolle-zu-Rolle-Verfahren geeignet sind. Dazu stellen sie auf Basis von Platin, Kohlenstoff, Iridium, Ionomer und Additiven eigene angepasste Inkjet-Tinten her. Die Katalysatorschichten lassen sich so mit einstellbaren Flächen (Größen und Formen), einstellbarer Schichtdicke und einstellbarer Platingruppenmetallbeladung flexibel erzeugen.


Das Team des Fraunhofer ENAS zeigt im Rahmen der »Hydrogen + Fuel Cells Europe«, am Stand B67/1 in Halle 13, neben Elektrolyseur-Komponenten wie einer gedruckten CCM auch einen Inkjet-Druck-Versuchsstand sowie Gas- und Positionssensoren für den Einsatz in Wasserstoffsystemen und alternativen Antrieben. Am 31. Mai 2022 stellt Prof. Dr. Ralf Zichner die Herstellung der gedruckten CCM in einem kurzen Vortrag um 12:45 Uhr auf dem Technology Forum in Halle 13 vor.


Mehr zum Projekt Referenzfabrik.H2

Im Fokus der Referenzfabrik für Brennstoffzellen- und Elektrolyseur-Produktion stehen speziell höchstratenfähige Technologien für die Herstellung von Komponenten und Stacks, die eine industrielle Produktion mit erheblichen Fortschritten bei Lebensdauer, Technologie und Kosten ermöglichen soll. Partner im Projekt sind das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart und das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS in Chemnitz. Die Referenzfabrik.H2 ist eingebettet in den Verbund »FRHY – Referenzfabrik für hochratenfähige Elektrolyseurproduktion« des Wasserstoff-Leitprojekts des Fraunhofer-Konzepts »H2GO – Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion«, in dem 14 weitere Fraunhofer-Institute involviert sind. Mehr zur Referenzfabrik.H2 erfahren die Besuchenden der Hannover Messe 2022 am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand (Stand A06) in Halle 5.

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