Foto: Frontansicht, S-House

IEA-AFC Annex 31: Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (Arbeitsperiode 2014 - 2017)

IEA-AFC Annex 31 ist ein forschungs- und entwicklungsorientierter Task mit dem Ziel der Identifizierung und Entwicklung von Techniken und Materialien, die zu einer Kostenreduktion führen und die Leistung und Lebensdauer der Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen (PEFCc), der Direkt-Brennstoff-Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen (DF-PEFCs) und entsprechender Brennstoffzellensysteme verbessern.

Status

laufend (November 2014 – März 2017)

Kurzbeschreibung

Die Einsatzbereiche der Polymerelektrolytmembran (PEM) Brennstoffzellen umfassen portable Anwendungen zur Stromversorgung von elektronischen Kleinverbrauchern wie Laptops oder Smartphones, mobile Anwendungen als Fahrzeug­antrieb im Transportsektor und stationäre Anwendungen wie die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) oder die dezentrale Stromerzeugung.

Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten des Annexes umfassen alle Aspekte der PEFCs und der DF-PEFCs.

Neue Materialien für Brennstoffzellenstapel

Die Forschungsarbeiten dieses Themenbereichs konzentrieren sich auf die Entwicklung und Erforschung neuer Materialien und Designs für:

  • Polymer-Elektrolyt-Membranen,
  • Katalysatoren für Elektroden,
  • Supportmaterialien für Katalysatoren,
  • Membran-Elektroden-Einheiten und
  • Bipolarplatten.

Ziel ist neben der Kostenreduktion die Verbesserung der Leistungs­fähigkeit und der Lebensdauer der PEFCs.

System, Komponenten und Balance of Plant-Gesichtspunkte

Der Fokus dieser Teilaufgabe liegt auf der Stapel- und Systement­wicklung sowie auf Gesichtspunkten der Anlagenperipherie. Es beinhaltet Systemanalyse, Hardwaredesign für Stapelsysteme und die Entwicklung und Konstruktion von Prototypen. Weiters inkludiert dieser Arbeitsbereich die Standardisierung von Testverfahren. Dazu werden die Auswirkung von Schadstoffen auf die Lebensdauer, Wasser- und Wärmemanagement sowie optimale Betriebsbedingungen untersucht und analysiert. Die Reformerentwicklung für PEFCs, für Combined Heat and Power (CHP) und Auxiliary Power Unit (APU) Anwendungen zählen zudem zu den Inhalten dieses Themenbereichs.

Direkt-Brennstoff-Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle

Die dritte Teilaufgabe konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung der DF-PEFC-Technologie, einschließlich der Direkt-Methanol-Brennstoffzellen, der Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle und Direkt-Borhydrid-Brennstoffzellen.

Im Fokus steht die Entwicklung von Zellmaterialien, Untersuchung der Beziehung zwischen Zellleistung und Betriebsbedingungen, Stapel- und Systemdesign sowie deren Analyse und Forschung hinsichtlich brennstoffspezifischer Aspekte für diese Systeme.

Das Ziel des Projekts ist die Gewinnung von Wissen hinsichtlich der Degradation von Brennstoffzellenstapeln, um die Lebensdauer von micro-CHP Systemen, welche mit PEMFC oder Direktmethanolbrennstoff­zellen (DMFC)-Technologie betrieben werden zu verbessern. Durch die Kooperation mit Industriepartnern werden bereits bestehende Systeme untersucht, um deren Lebensdauer zu verbessern und somit auch deren Wettbewerbs- und Marktfähigkeit.

Publikationen

IEA Advanced Fuel Cells Berichtsperiode: 2011-2013

Annex 22: Polymer Elektrolyt Brennstoffzellen, Annex 25: Brennstoffzellen für stationäre Anwendungen, Annex 27: Brennstoffzellen für portable Anwendungen
Schriftenreihe 41/2014 G. Simader M. Mitterndorfer V. Hacker C. Gehrer et al., Herausgeber: bmvit
Deutsch, 94 Seiten
Weitere Informationen

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Pt-freie Katalysatorsysteme und ethanolbeständige Polysaccharid-Membranen für die alkalische DEFC

Kurzfassung
Herausgeber: Technische Universität Graz, ICVT
Deutsch, 2 Seiten
Weitere Informationen

Downloads zur Publikation

Weitere Publikationen

Teilnehmende Staaten

Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, Japan, Kanada, Korea, Mexico, Österreich, Schweden, USA

Kontaktadresse

Technische Universität Graz
Institut für Chemische Verfahrenstechnik und
Umwelttechnik, Brennstoffzellenlabor
Assoc. Prof. Dr. Viktor Hacker
Inffeldgasse 25 C
A-8010 Graz
Tel.: +43 (316) 873-8780
E-Mail: viktor.hacker@tugraz.at

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