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Membrane Electrode Assembly Development for HT-PEM Fuel Cells

Müller-Hülstede, Julia und Buschermöhle, Julia und Zierdt, Tanja und Karanth, Pradyumna und Schechterle, Arne und Wagner, Peter und Schonvogel, Dana und Friedrich, Kaspar Andreas (2026) Membrane Electrode Assembly Development for HT-PEM Fuel Cells. Workshop on High Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Technology – Materials and Applications HiPEM-TECH, 2026-06-24 - 2026-06-26, Oldenburg.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
392kB

Kurzfassung

High-temperature proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC) electrodes have high Pt loading (0.7-1.0 mgPt cm-2) due to phosphate-induced deactivation of Pt. In order to decrease the electrode costs of HT-PEMFCs the reduction of expensive Pt-catalyst loading is needed. Moreover, the typically used phosphoric acid doped polybenzimidazole membrane (PBI) suffers from acid leaching and unsatisfactory mechanical properties leading to limited lifetime.[1] We will give an overview of our research pathways to lower the amount of Pt in membrane electrode assemblies (MEAs) and to increase the stability of the HT-PEM. This includes the investigation of bimetallic metal-nitrogen-carbon (M N C) catalysts as Pt-free alternatives and the application of hybrid Pt/Fe-N-C catalysts. Fe-Sn-N-Cs have fourfold higher mass activity in diluted 0.5 mol L-1 phosphoric acid compared to a commercial Fe-N-C (Fig 1).[2] However, they still suffer from low stability. We found that the stability of Fe-N-Cs can be fixed by introduction of small amounts of Pt into the catalyst. Next to the catalyst, also the electrode is improved by investigation of different coating methods and binders.[3] For increase of membrane stability different PBI-based membranes are tested including cross-linked and inorganic filler-based membranes. The introduction of silicon carbide filler shows an increase of stability as well as moderate tolerance towards reformate (Fig. 1).[4,5] Additional to the MEA development, novel MEAs are also tested for their tolerance toward different reformate purities.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/228149/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Membrane Electrode Assembly Development for HT-PEM Fuel Cells
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Müller-Hülstede, JuliaJulia.Huelstede (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7822-8425NICHT SPEZIFIZIERT
Buschermöhle, Juliajulia.buschermoehle (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0414-9756NICHT SPEZIFIZIERT
Zierdt, TanjaTanja.Zierdt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1527-199XNICHT SPEZIFIZIERT
Karanth, Pradyumnapradyumna.karanth (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0009-5768-390XNICHT SPEZIFIZIERT
Schechterle, Arnearne.schechterle (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0532-9687NICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, PeterP.Wagner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schonvogel, DanaDana.Schonvogel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2485-740XNICHT SPEZIFIZIERT
Friedrich, Kaspar AndreasAndreas.Friedrich (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:25 Juni 2026
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:HT-PEMFC; MEA; PBI; MNC
Veranstaltungstitel:Workshop on High Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Technology – Materials and Applications HiPEM-TECH
Veranstaltungsort:Oldenburg
Veranstaltungsart:Workshop
Veranstaltungsbeginn:24 Juni 2026
Veranstaltungsende:26 Juni 2026
Veranstalter :DLR
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Chemische Energieträger
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Prozesse
Standort: Oldenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Müller-Hülstede, Julia
Hinterlegt am:30 Okt 2026 15:48
Letzte Änderung:30 Okt 2026 15:48

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