AiF-FV-Nummer 20209 BG

Entwicklung einer kosteneffizienten ferritischen Bipolarplatte mit MAX-Phasen-Korrosionsschutz für die Anwendungen in portablen und mobilen Brennstoffzellensystemen

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.08.2019 bis 31.01.2023

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Die sich abzeichnende Mobiltitäts- und Energiewende wird die Energieversorgungsinfrastruktur in Deutschland grundlegend wandeln. Durch die Etablierung der E-Mobilität werden zukünftig viele bisher von Zulieferern hergestellte Produkte nicht mehr benötigt. Derzeitig im Antriebsstrang von Fahrzeugen eingesetzte funktionale tribologische Oberflächen werden in einem bedeutend kleineren Umfang erforderlich, so dass die Nachfrage nach derartige Produkten, Dienstleistungen und Produktionsanlagen von KmU in den nächsten Jahren dramatisch sinken wird. Die Automobil-Zulieferbranche in Deutschland benötigt deshalb dringend Inventionen, die einen ernsthaften Beitrag dazu leisten, diesen Trend zu stoppen und umzukehren. Entwicklungen von neuen Materialklassen wie den MAX-Phasen können in mehreren Anwendungen der E-Mobilität attraktive Leistungsverbesserungen erzielen, zum Beispiel als nanodimensionierte Beschichtung für Werkstoffen oder aber als hochporöse MXene in der Batterietechnik. Im beantragten Vorhaben soll eine Korrosionsschutzschicht für metallische Bipolarplatten für die Anwendung in der PEMFC entwickelt werden. MAX-Phasen verfügen über eine 2-dimensionale Kristallstruktur, die zum einen für eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit, zum anderen aber auch für eine exzellente elektronische Leitfähigkeit der Bipolarplattenoberfläche sorgt. Dazu wird ein Syntheseansatz zur Abscheidung von Materialbibliotheken mit variierenden Metallanteilen in der Mischkarbid-Schicht angewandt, wobei die resultierenden Phasenmappen mittels High-through-put Screening in einer Scanning Flow Cell untersucht werden. Für Beschichter, Anlagenhersteller und Dienstleister entstehen mit diesen neu erschlossenen Bereichen auch neue Wachstumspfade. Die Aufstellung der Mitgliedsunternehmen im PA für das beantragte Vorhaben spiegeln diese Entwicklung wider. Die gesamte Wertschöpfungskette ist somit im Projektbegleitenden Ausschuss dargestellt, wodurch die KmU Relevanz deutlich wird.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente