Lettenmeier, Philipp und Wang, rainey und Abouatallah, Rami und Saruhan-Brings, Bilge und Freitag, Thomas Oliver und Gazdzicki, Pawel und Morawietz, Tobias und Hiesgen, Renate und Gago, Aldo und Friedrich, K. Andreas (2017) Low-Cost and Durable Bipolar Plates for Proton Exchange Membrane Electrolyzers. Scientific Reports, 7 (44035). Nature Publishing Group. doi: 10.1038/srep44035. ISSN 2045-2322.
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Offizielle URL: http://www.nature.com/articles/srep44035
Kurzfassung
Cost reduction and high efficiency are the mayor challenges for sustainable H2 production via proton exchange membrane (PEM) electrolysis. Titanium-based components such as bipolar plates (BPP) have the largest contribution to the capital cost. This work proposes the use of stainless steel BPPs coated with Nb and Ti by magnetron sputtering physical vapor deposition (PVD) and vacuum plasma spraying (VPS), respectively. The physical properties of the coatings are thoroughly characterized by scanning electron, atomic force microscopies (SEM, AFM); and X-ray diffraction, photoelectron spectroscopies (XRD, XPS). The Ti coating (50 μm) protects the stainless steel substrate against corrosion, while a 50-fold thinner layer of Nb decreases the contact resistance by almost one order of magnitude. The Nb/Ti-coated stainless steel bipolar BPPs endure the harsh environment of the anode for more than 1000 h of operation under nominal conditions, showing a potential use in PEM electrolyzers for large-scale H2 production from renewables.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/111675/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Low-Cost and Durable Bipolar Plates for Proton Exchange Membrane Electrolyzers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | März 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Scientific Reports | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/srep44035 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Nature Publishing Group | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2045-2322 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | corrosion, PEM electrolysis, bipolar plate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Speicher und vernetzte Infrastrukturen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Elektrolyse und Wasserstoff | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E EV - Energieverfahrenstechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Elektrochemische Prozesse (Elektrolyse) (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Lettenmeier, Philipp | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 29 Mär 2017 10:16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 08 Nov 2023 15:11 |
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