Das Projekt "Teilvorhaben: MPG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kohlenforschung durchgeführt. Das Teilvorhaben des Verbundprojekts PtTM@HGS zielt im Wesentlichen auf die Entwicklung neuartiger Katalysatoren für die PEM-Brennstoffzelle, die auf der Basis von gezielt hergestellten Kohlenstoffen synthetisiert werden. Der Beitrag des MPI KOFO erstreckt sich dabei auf drei Teilaspekte: 1) Die Hauptaktivitäten zielen auf die Entwicklung des Katalysatormaterials selbst, daneben ist MPI KOFO aber auch an 2) Untersuchungen zur Optimierung des Aufbaus der MEAs und an 3) der Entwicklung von Verfahren zur ex-situ Aktivierung der Katalysatoren - falls erforderlich - beteiligt. Bei der Katalysatorentwicklung sind zwei Bereiche von besonderer Bedeutung: zum einen geht es durch Optimierung der Legierungszusammensetzung der Platin-basierten Nanopartikel darum, eine möglichst hohe Aktivität und Stabilität der Katalysatoren zu erreichen, zum anderen ist die Entwicklung einer kostengünstigen und besser skalierbaren Synthesemethode von hoher Bedeutung. Zunächst soll eine optimale Legierungszusammensetzung ermittelt werden, mit der in HGS-Materialien die höchste elektrokatalytische Aktivität erzielt werden kann (MPI KOFO AP1.1). Dann soll die Kern-Schale-Struktur, die sich beim Confined Space Alloying im Falle der Pt-Ni-Katalysatoren ausbildet, für das optimale Legierungssystem ebenfalls optimiert werden (MPI KOFO AP1.2). Schließlich soll untersucht werden, inwieweit die Hohlstruktur tatsächlich erforderlich ist, oder ob Vollkugeln mit dem gleichen Mesoporensystem ebenfalls geeignete Trägersysteme sind (MPI KOFO AP1.3). Parallel zu diesen Optimierungsaufgaben soll die Synthese der HGS oder alternativer Kohlenstoffmaterialien aufskaliert werden, so dass genügend große Mengen an Material für die weitergehenden Tests zur Verfügung stehen (MPI KOFO AP2). Schließlich könnte es erforderlich sein, das Verfahren zur ex-situ Aktivierung weiter zu optimieren, möglicherweise müssen auch weitere, alternative Verfahren zur Ozonbehandlung etabliert werden (MPI KOFO AP3).