Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Innovationspreis für effizientere und langlebigere Wasserstoff-Elektrolysezellen

11.09.2019

Forschende des Hahn-Schickard-Instituts für Mikroanalysesysteme in Freiburg haben den f-cell award – Innovationspreis Brennstoffzelle in der Kategorie Forschung & Entwicklung erhalten. Dem Team gelang es, durch eine verbesserte Materialzusammensetzung die Wasserstoffelektrolyse-Brennstoffzelle günstiger, effizienter und damit international wettbewerbsfähiger zu machen.

Um das vereinbarte Ziel der Bundesregierung, die CO2-Emissionen bis 2030 um 50 Prozent zu reduzieren und bis 2050 ganz darauf zu verzichten, muss auf nachhaltige Energiequellen umgeschwenkt werden. Eine Schlüsseltechnologie hierfür ist die emissionsfreie Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse.


Die neue Nanofaserschicht stellt sicher, dass in der gesamten Katalysatorschicht (CL) einer Elektrolysezelle ein homogener Ladungstransport stattfinden kann (Abbildung b).

Hahn-Schickard

In der Elektrolyse wird elektrische Energie genutzt, um aus Wasser Wasserstoff- und Sauerstoffgas zu erzeugen. Der Wasserstoff steht dann als klimaneutraler Primärenergieträger für mobile, stationäre oder industrielle Anwendungen zur Verfügung und kann beispielsweise in Brennstoffzellen genutzt werden, um Strom zu erzeugen.

Für die Katalysatorschicht der Elektrolysezelle werden nach wie vor große Mengen seltener Edelmetalle wie Iridium benötigt, was eine große Herausforderung zur verbreiteten Anwendung darstellt.

Friedemann Hegge und Dr. Florian Lombeck, die beide in der Arbeitsgruppe von Dr. Matthias Breitwieser und Dr. Severin Vierrath von Hahn-Schickard und der Professur für Anwendungsentwicklung des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg arbeiten, entwickelten eine Hybridschicht aus Iridium-Oxid-Nanofasern und -Nanopartikeln, die zwei wesentliche Vorzüge gegenüber herkömmlichen Katalysatorschichten aufweist:

Die Schicht zeigt eine höhere Querleitfähigkeit und Homogenität und kommt dabei mit bis zu 80 Prozent weniger des teuren Iridiums aus. Im Labor konnten die Forscher bestätigen, dass der Materialverbund von Nanofasern und Nanopartikeln nicht nur die Effizienz der chemischen Umwandlung steigert, sondern bei gleicher Leistung auch die Menge an benötigtem Iridium für die Nanofaserverbindungsschicht deutlich reduziert. Das zugehörige Patent wurde eingereicht.

Die Preisjury gewichtete den Innovationsgehalt mit 50 Prozent, das Marktpotential sowie den gesellschaftlichen/ökologischen Nutzen mit je 25 Prozent. Der f-cell Award wird seit 2001 vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg und der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH vergeben. Baden-Württembergs Umweltminister Franz Untersteller MdL verlieh den Preis am 10. September 2019 im Rahmen der Abendveranstaltung der f-cell-Konferenz in Stuttgart.

Bereits 2015 erhielt die Arbeitsgruppe, die damals in Kooperation mit dem IMTEK von Professor Simon Thiele geleitet wurde, den f-cell award für die Herstellungstechnik der sogenannten „direkten Membrandeposition“, die eine vereinfachte und günstigere Herstellung von Brennstoffzellen ermöglicht.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Matthias Breitwieser, Gruppenleiter Elektrochemische Energiesysteme
Matthias.Breitwieser@Hahn-Schickard.de, +49 761 203-54063

Weitere Informationen:

https://www.hahn-schickard.de/anwendungen/nachhaltigkeit-energie-umwelt/elektroc...
https://f-cell.de/award/

Katrin Grötzinger | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Wie aus Erfindungen Innovationen werden: HZDR-Innovationsfonds fördert erfolgreich Technologietransferprojekte
09.07.2020 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

nachricht Einstieg in die Nanowelt
22.06.2020 | Hochschule Aalen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Elektrische Spannung aus Elektronenspin – Batterie der Zukunft?

Forschern der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, sich den Eigendrehimpuls von Elektronen – den sogenannten Elektronenspin, kurz: Spin – zunutze zu machen, um elektrische Spannung zu erzeugen. Noch sind die gemessenen Spannungen winzig klein, doch hoffen die Wissenschaftler, auf der Basis ihrer Arbeiten hochleistungsfähige Batterien der Zukunft möglich zu machen. Die Forschungsarbeiten des Teams um Prof. Christian Cierpka und Prof. Jörg Schumacher vom Institut für Thermo- und Fluiddynamik wurden soeben im renommierten Journal Physical Review Applied veröffentlicht.

Laptop- und Handyspeicher der neuesten Generation nutzen Erkenntnisse eines der jüngsten Forschungsgebiete der Nanoelektronik: der Spintronik. Die heutige...

Im Focus: Neue Erkenntnisse über Flüssigkeiten, die ohne Widerstand fließen

Verlustfreie Stromleitung bei Raumtemperatur? Ein Material, das diese Eigenschaft aufweist, also bei Raumtemperatur supraleitend ist, könnte die Energieversorgung revolutionieren. Wissenschaftlern vom Exzellenzcluster „CUI: Advanced Imaging of Matter“ an der Universität Hamburg ist es nun erstmals gelungen, starke Hinweise auf Suprafluidität in einer zweidimensionalen Gaswolke zu beobachten. Sie berichten im renommierten Magazin „Science“ über ihre Experimente, in denen zentrale Aspekte der Supraleitung in einem Modellsystem untersucht werden können.

Es gibt Dinge, die eigentlich nicht passieren sollten. So kann z. B. Wasser nicht durch die Glaswand von einem Glas in ein anderes fließen. Erstaunlicherweise...

Im Focus: The spin state story: Observation of the quantum spin liquid state in novel material

New insight into the spin behavior in an exotic state of matter puts us closer to next-generation spintronic devices

Aside from the deep understanding of the natural world that quantum physics theory offers, scientists worldwide are working tirelessly to bring forth a...

Im Focus: Im Takt der Atome: Göttinger Physiker nutzen Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs

Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde. Mit Hilfe mehrerer aufeinanderfolgender Laserpulse sollen dabei atomare Bindungen punktgenau angeregt und nach Wunsch aufgespalten werden. Bisher konnte dies für ausgewählte Moleküle realisiert werden. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun gelungen, dieses Prinzip auf einen Festkörper zu übertragen und dessen Kristallstruktur an der Oberfläche zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Das Team um Jan Gerrit Horstmann und Prof. Dr. Claus Ropers bedampfte hierfür einen Silizium-Kristall mit einer hauchdünnen Lage Indium und kühlte den Kristall...

Im Focus: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erster Test für neues Roboter-Umweltmonitoring-System der TU Bergakademie Freiberg

10.07.2020 | Informationstechnologie

Binnenschifffahrt soll revolutioniert werden: Erst ferngesteuert, dann selbstfahrend

10.07.2020 | Verkehr Logistik

Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie

10.07.2020 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics