Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erster kostengünstiger Prozess für die Massenproduktion von Mikrobrennstoffzellen entwickelt

16.07.2007
"Ich ruf' Dich zurück - mein Akku ist gleich leer." Egal ob Handy, Laptop oder Kamera: sämtliche mobilen Geräte kämpfen angesichts komplexer Funktionalitäten mit den Grenzen ihrer Energieversorgung.

Wurde die Brennstoffzelle hierbei als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts gepriesen, fehlten bislang schlüssige, miniaturisierte Lösungen, die sich in Masse produzieren lassen.

Unter der Koordination des Fraunhofer IZM gelang es nun einem Industriekonsortium, eine durchgängige Produktionskette für PEM-Mikrobrennstoffzellen zu demonstrieren, die eine kostengünstige Herstellung im Sekundentakt ermöglicht. In dem Ende Juni erfolgreich abgeschlossenen vom BMBF geförderten Projekt wurde eine Mikrobrennstoffzelle mit selbst regelnden Wasserstofferzeugern kombiniert, wodurch das Komplettsystem nur wenige Kubikzentimeter misst und eine Energiedichte erzielt, die zur Zeit 40 % über der von Alkali-Mangan-Batterien liegt.

In der Massenfertigung ergeben sich dabei für eine Brennstoffzelle mit etwa 2 cm² aktiver Fläche Kosten von ca. 4,50 € pro Stück.

"Neben dem Kostenfaktor und der höheren Ausbeute ist das System außerdem extrem dünn und mechanisch stabil, um in beliebigen Geräten und Mikrosystemen Platz zu finden", so Dr.-Ing. Robert Hahn. Erreicht wurde dies durch ein planares Design mehrerer in Serie verschalteter Einzelzellen, für die eine einheitliche Ionenleiter-Membran verwendet wird.

Aufgrund der überaus feinen Strukturierung der Stromableiter konnte außerdem auf die sonst üblichen Gasdiffusionsschichten verzichtet werden, welche gewöhnlich die Medien gleichmäßig an die Folie führen.

Die komplette Fertigungstechnik der Mikrobrennstoffzelle basiert auf hochproduktiven Rolle-zu-Rolle-Techniken. Während der Anoden-Stromableiter als Endlosband existiert, werden die Membran-Elektrode-Einheit und der Kathoden-Stromableiter vereinzelt in einem Carriertape zugeführt. Mit Klebstoffen, die eine Aushärtung in 10 Sekunden ermöglichen, wird ein Durchsatz von 1000 bis 2000 Mikrobrennstoffzellen pro Stunde erreicht.

Hiermit wird erstmals eine geschlossene und durchgängige Produktionskette für Mikrobrennstoffzellen realisiert, die eine automatisierte Fertigung in Serie ermöglicht.

Die Forscher des IZM, denen bereits während des Projekts der f-cell-award in Bronze verliehen wurde, und ihre Partner haben sich nun weitere Herausforderungen gesucht: neben der Reduzierung des teuren Edelmetalleinsatzes auf den Stromableitern und einer verbesserten Steuerelektronik sollen noch größere Bauformen der Wasserstoffentwicklungszellen realisiert werden, welche neben der Energie- auch die Leistungsdichte erhöhen. Einer Markteinführung steht dann nichts mehr im Weg.

Georg Weigelt | idw
Weitere Informationen:
http://www.pb.izm.fhg.de/hdi/015_groups/group4/index.html

Weitere Berichte zu: Brennstoffzelle Massenproduktion Mikrobrennstoffzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Intelligentes Lademanagement entwickelt – Forschungsprojekt ePlanB abgeschlossen
18.10.2017 | Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie