E2ngel Edelmetallfreie Elektroden für die nächste Generation der Alkalischen Elektrolyse - Teilprojekt DLR Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt - Elektrodenbeschichtung mit Plasmaspritzen und elektrochemische Charakterisierung

Kurzfassung

Elektrolyseure zur Herstellung von Wasserstoff erlauben eine direkte und hocheffiziente Konvertierung von erneuerbarem Strom in den Energieträger Wasserstoff. Zu den kostentreibenden Kernkomponente der AEL-Elektrolyse gehört insbesondere die Elektrode, welche entweder mit teurem und eingeschränkt verfügbarem Edelmetall beschichtet ist oder eine geringe Effizienz bei großen Stromdichten hat. In diesem Projekt wurde die Beschichtungstechnologie für Elektroden für die alkalische Elektrolyse mit Atmosphärischem Plasmaspritzen (APS) bis in großtechnisch relevante Größen entwickelt und umgesetzt. Die Elektroden wurden in Halbzellen und Vollzellen getestet und schließlich in einem technischen 60 kW Stack eingesetzt und einem Langzeittest unterzogen. Edelmetalle wurden nicht eingesetzt. Die erreichten Effizienzen sind wesentlich höher als State of the Art und übertreffen die Projektziele. Des Weiteren wurden Katalysatorpulver entwickelt und hergestellt, Elektrodenpakete aus Elektrode, Transportschicht und Bipolarplatte hergestellt und das Stackdesign weiterentwickelt. Es wird eine Zellspannung von 1,711 V bei eine Stromdichte von 1,2 A/cm² erreicht.