Unter der Leitung der TU Bern wurde ein Elektrokatalysator für Wasserstoff-Brennstoffzellen entwickelt, der ohne Kohlenstoffträger auskommt. Das soll Brennstoffzellen für Fahrzeuge langlebiger machen.
Neuer Elektrokatalysator für Brennstoffzellen
TU Bern
Einem internationalen Team unter Leitung von Professor Matthias Arenz vom Departement für Chemie und Biochemie (DCB) der Universität Bern ist es gelungen, mittels eines speziellen Verfahrens einen Elektrokatalysator ohne Kohlenstoffträger herzustellen. Der Katalysator ist für die chemischen Reaktionen in der Brennstoffzelle verantwortlich. Der neu entwickelte Katalysator besteht im Gegensatz zu aktuellen Katalysatoren aus einem dünnen Metallnetzwerk und ist dadurch langlebiger. Bei herkömmlichen Katalysatoren können die Platin-Kobalt-Nanopartikel "zusammenschmelzen".
Der Elektrokatalysator ohne Kohlenstoffträger konnte mithilfe der Kathodenzerstäubung ("Sputtern") hergestellt werden. Dabei werden einzelne Atome eines Materials, in diesem Fall Platin und Kobalt, durch Beschuss mit Ionen zerstäubt. Die herausgelösten, gasförmigen Atome kondensieren anschließend als haftende Schicht. "Der von uns entwickelte Katalysator erreicht eine große Leistungsfähigkeit und verspricht einen stabilen Brennstoffzellenbetrieb auch bei höherer Temperatur und hoher Stromdichte", sagt Matthias Arenz.
Mit dem Verfahren kann die Wasserstoff-Brennstoffzelle weiter für den Einsatz im Straßenverkehr optimiert werden. "Diese Technologie ist industriell skalierbar und kann somit auch für grössere Produktionsvolumen beispielsweise in der Fahrzeugindustrie eingesetzt werden", so Arenz. Die Studie wurde im Fachjournal Nature Materials publiziert.