Entwicklung von Schnellalterungsmethoden (AST) für Raney-Nickel-Kathoden und Diaphragmen in der Alkalischen Wasserelektrolyse (AEL) in Kombination mit einem großserientauglichen Beschichtungsverfahren, Teilvorhaben: Entwicklung und Validierung von Schnellalterungsmethoden

Description: Das Projekt umfasst angewandte Forschung und Entwicklung für die effiziente und nachhaltige Produktion von grünem Wasserstoff durch alkalische Wasserelektrolyse (AEL). Das Hauptziel ist die Entwicklung und Validierung von beschleunigten Belastungstests (AST) für Raney-Nickel-Kathoden und Zirkonium-Diaphragmen. Diese AST-Methoden sollen die Forschungs- und Validierungszyklen deutlich verkürzen, um langlebige und effiziente Elektrolyseure auf den Markt zu bringen. Ziel ist es, den Markthochlauf der Elektrolyse zu beschleunigen und Wertschöpfung und Arbeitsplätze in Deutschland zu sichern und auszubauen. Die Partner - Oberland Mangold (OM), McPhy, DITF und ZSW - bringen umfangreiche Vorarbeiten und eine breite Infrastruktur in das Projekt ein. Für die Nickel-Aluminium(NiAl)-Beschichtung der Kathoden setzt OM ein innovatives Beschichtungsverfahren (TPT, thermal post treatment) ein und optimiert es im Hinblick auf Serienproduktion, Langzeitstabilität und Kosteneffizienz. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Optimierung der Elektrolytqualität, um die Degradation der AEL-Zelle bzw. des Stacks zu minimieren. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer des gesamten Elektrolyseurs zu verlängern und die Betriebs- und Wartungskosten zu senken. In ihrem Teilprojekt konzentriert sich McPhy auf die Entwicklung und Validierung von AST-Methoden zur Untersuchung der Elektrolytqualität und der Degradation der Raney-Nickel-Kathoden. McPhy wird Verunreinigungen im Elektrolyten identifizieren und deren Einfluss auf die Elektrodenleistung und -stabilität untersuchen. Dies beinhaltet die Analyse von Interaktionen zwischen Verunreinigungen und Kathodenmaterialien mit Auswirkungen auf die Lebensdauer. McPhy wird beschleunigte Alterungsmethoden entwickeln, um die Langzeitstabilität der Kathoden zu verbessern. Durch Simulation praxisnaher Betriebsbedingungen und Verwendung definierter Elektrolytverunreinigungen entstehen Methoden, die Entwicklungs- und Verifizierungszyklen erheblich verkürzen.

SupportProgram

Tags: Grüner Wasserstoff ? Elektrolyt ? Deutschland ? Elektrolyse ? Beschichtung ? Arbeitsplatz ? Forschung und Entwicklung ? Angewandte Wissenschaft ? Nachhaltige Produktion ? Kosteneffizienz ?

Region: Brandenburg

Bounding boxes: 13.01582° .. 13.01582° x 52.45905° .. 52.45905°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• McPhy Energy Deutschland GmbH (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2025-04-01 - 2028-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub-project: Development and validation of rapid aging
  Description: The project comprises applied research and development for the efficient and sustainable production of green hydrogen by alkaline water electrolysis (AEL). The main objective is the development and validation of accelerated stress tests (AST) for Raney nickel cathodes and zirconium diaphragms. These AST methods are intended to significantly shorten the research and validation cycles in order to bring durable and efficient electrolyzers to the market. The aim is to accelerate the market ramp-up of electrolysis and to secure and expand value creation and jobs in Germany. The partners - Oberland Mangold (OM), McPhy, DITF and ZSW - are contributing extensive preliminary work and a broad infrastructure to the project. OM is using an innovative coating process (TPT, thermal post treatment) for the nickel-aluminium (NiAl) coating of the cathodes and is optimizing it with regard to series production, long-term stability and cost efficiency. Another focus is the optimization of the electrolyte quality in order to minimize the degradation of the AEL cell or stack. This helps to extend the service life of the entire electrolyser and reduce operating and maintenance costs. In its sub-project, McPhy will focus on the development and validation of AST methods to investigate the electrolyte quality and degradation of the Raney nickel cathodes. McPhy will identify impurities in the electrolyte and investigate their influence on electrode performance and stability. This includes the analysis of interactions between impurities and cathode materials with impact on lifetime. McPhy will develop accelerated aging methods to improve the long-term stability of cathodes. By simulating realistic operating conditions and using defined electrolyte impurities, methods will be developed that significantly shorten development and verification cycles. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1139841

Status

Aktiv

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