HZwo FlexGDL

NIP II: Herstellung flexibel-strukturierbarer Gasdiffusionsschichtnen (GDLs) aus Kohlenstoffrovings zur Steigerung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften, sowie Reduktion der Herstellungskosten

 

Durch den Einsatz von endlosen Kohlenstofffasern (C-Fasern) sollen die elektrischen Eigenschaften von Gasdiffusionsschichten (GDLs) maßgeblich beeinflusst und im Vergleich zu konventionellen GDL-Strukturen verbessert werden. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Reduktion des elektrischen Widerstandes durch gezielte Ausrichtung des Fasermaterials, sowie der Homogenisierung der Spannungsverteilung in der GDL-Struktur. In Kombination mit der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, bedingt durch die Verwendung des endlosen Fasermaterials, soll das Eindringen der GDL-Struktur in die Flowfield-Kanäle der Bipolarplatte reduziert und somit die Haltbarkeit und Effektivität der Brennstoffzelle gesteigert werden.

Bedingt durch die vergleichsweise kostengünstige Karbonisierung von Rovings, wird ein entscheidender Kostenfaktor bei der Herstellung konventioneller GDL-Strukturen auf Basis von Wirrfaservliesen oder Papieren reduziert und die Stellung der Brennstoffzelle im Vergleich zu konkurrierenden Technologien verbessert.

 

Motivation:

  • Verbesserung der elektrischen Eigenschaften von GDLs
  • Anpassung von GDL-Strukturen bezüglich peripherer Komponenten und Leistungsklassen von Brennstoffzellen
  • Reduktion der Herstellungskosten von GDLs
  • Stärkung der Marktposition von Wasserstofftechnologie
  • Erweiterung von Forschungsschwerpunkten und Portfolio der Kooperationspartner

 

 

Ziele:

  • Lokal flexibel einstellbare elektrische Eigenschaften der Gasdiffusionsschicht
    • Homogenisierung der Stromdichtenverteilung
    • Reduktion von Korrosion an der Bipolarplatte
  • Lokal flexibel einstellbare mechanische Eigenschaften
    • Minimierung von Verformung der GDL in Flowfieldkanäle
    • Minimierung von Produktschäden beim Handling
  • Reduktion der Fertigungskosten
    • Verlagerung von kostenintensiven Prozessschritten
    • Verwendung marktverfügbarer C-Fasern

 

Laufzeit:

  1. Juni 2021 bis 30.11.2023

 

Förderung und Projektträger:

Projektträger Jülich, NIP II, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

 

Partner:

Norafin Industries (Germany) GmbH

Vowalon Beschichtung GmbH

 

Ansprechpartner:

Conrad Ehemann, conrad.ehemann@mb.tu-chemnitz.de

 

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