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Teilprojekt 4: Bleibatterien

Das Projekt "Teilprojekt 4: Bleibatterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johnson Controls Recycling GmbH durchgeführt. Das Projekt soll unter anderem die folgenden Materialen adressieren: Edelmetalle wie Gold, Silber und die Platingruppenmetalle* (Platin*, Palladium*, Rhodium*, Ruthenium* etc.), Indium*, Kobalt*, Lithium sowie Seltene Erden* wie z.B. Neodym*, Praseodym* und Dysprosium*. Die mit * gekennzeichneten Materialien sind in der Liste der EU Kommission zu kritischen Rohstoffen und überwiegend auch in den entsprechenden Listen der USA und Japan aufgeführt und somit klar strategischer Natur hinsichtlich Ihrer Bedeutung für Schlüsseltechnologien und des zugeordneten Versorgungsrisikos. JC ist in diesem Zusammenhang an den Synergie - Effekten der Sammlungsstrukturen in Verbindung mit der Rückholung von verbrauchten Blei-Säure Starterbatterien interessiert. Im Rahmen des Arbeitsplanes des Projektes ist Johnson Controls speziell in den Arbeitspaketen mit den Analysen, Planung, Schulung und Durchführung von Aktionen mit dem Verbundpartner eingebunden. Dabei bringt Johnson Controls das in Europa durch effektive Sammlungsstrukturen gewonnene Know How in die Projektgruppe ein.

ECat-PEMFC - Aktive und stabile Platin-arme Elektrodenkatalysatoren für die Niedertemperatur-Polymerelektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (PEMFC)

Das Projekt "ECat-PEMFC - Aktive und stabile Platin-arme Elektrodenkatalysatoren für die Niedertemperatur-Polymerelektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (PEMFC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie durchgeführt. In diesem Projekt werden kostengünstige Pt-arme Legierungsnanopartikel-Kohlenstoff (Pt M NP/C) Katalysatoren mit signifikant verbesserten katalytischen Eigenschaften und Lebensdauern für die beiden Halbzellenreaktionen der Polymerelektrolyt-Membran-Brennstoffzelle (PEMFC) entwickelt. Die PEMFC gehört zu den vielversprechendsten Technologien zur umweltschonenden Energieumwandlung. Daher haben die PEMFCs das große Potential, die Zielvorgaben des Energiekonzepts 2050 der Bundesregierung vollständig zu erfüllen. Die heutigen, teuren Edelmetall-Elektrodenmaterialien zeigen jedoch unzureichende Leistungskennzahlen in Bezug auf die Effizienz und auf die Langzeitstabilität auf. Der Fokus in diesem Projekt ist die Verbesserung der Wechselwirkung zwischen den katalytisch-aktiven Pt-M Nanopartikel und dem Substrat. Durch die Funktionalisierung des Trägermaterials wird seine Oxidationsresistenz und die Haftung der NP extrem verbessert. Die Pt-M NP mit kontrollierter Partikelgröße, Zusammensetzung und Kristallinität werden durch die nasschemische Imprägnierungsmethode hergestellt, weil diese Art der Synthese für die Industrie eine hohe Relevanz hat. Die Herstellung von Pt M NP erfolgt mittels moderner nasschemischer Imprägnierungsmethode, da diese Art der Synthese großtechnisch für die Industrie kostengünstig durchführbar ist und somit von großer wirtschaftlicher Relevanz ist. Weiterhin werden Strategien zur Verbesserung der Katalysatorlebensdauer durch die Modifizierung des Kohlenstoff-Trägermaterials entwickelt um deren Oxidationsresistenz zu erhöhen und somit insgesamt den Partikelabtrag zu minimieren. Die hier entwickelten Katalysatoren werden nicht nur für die ORR und HOR mittels rotierender Ring-Scheibenelektroden (RRDE)-Technik im Labormaßstab optimiert, sondern auch in einer realen Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle untersucht. Es wird in diesem Projekt angestrebt, die in der RRDE erzielten Aktivitäts- und Stabilitätsverbesserungen in die MEA zu transferieren.

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