Für die Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse ist PEM die vorherrschende Methode. Nun wurde gezeigt, dass alkalische Membran-Elektrolyseure ähnlich effizient sein können.
Einem Team aus Forschung und Wirtschaft hat einen alkalischen Membran-Elektrolyseur (AEM) entwickelt, der an die Leistung von etablierten protonenleitenden Membranelektrolyseuren (PEM) heranreichen soll. Besonders dabei ist laut Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), dass der Anodenkatalysator aus Nickel-Doppelhydroxidverbindungen mit Eisen, Kobalt oder Mangan besteht, nicht aus dem teureren Iridium. An der "Bessy 2" genannten Röntgenquelle habe das Team die katalytischen Prozesse im Detail aufklären können. Im Institut für Mikrosystemtechnik der Uni Freiburg (IMTEK) seien die mit einem neuen Beschichtungsverfahren Prototypzellen gebaut und im Betrieb getestet worden.
Es sei gelungen, "die relevanten katalytisch-chemischen Prozesse an der katalysatorbeschichteten Membran aufzuklären, insbesondere den Phasenübergang von einer katalytisch inaktiven Alpha-Phase zur hochaktiven Gamma-Phase und die Rolle, welche die verschiedenen O-Liganden und Ni4+-Zentren bei der Katalyse spielen", erklärt Prof. Peter Strasser von der TU Berlin. Erst diese Gamma-Phase mache den Katalysator konkurrenzfähig mit den aktuellen Katalysatoren aus Iridium. "Unsere Arbeit zeigt wichtige Gemeinsamkeiten zu Iridium im katalytischen Mechanismus, aber auch völlig überraschende molekulare Unterschiede", so Strasser. Neben HMZ, IMTEK und der TU Berlin war auch Siemens Energy an dem Projekt beteiligt.