Effiziente Wasserstoffherstellung - Edelmetallfreier Katalysator für die alkalische Wasserelektrolyse
Ref.-Nr. 7147
Keywords: Wasserelektrolyse, nachhaltige Wasserstofferzeugung, Energiewende, Dekarbonisierung, Elektrodenmaterial, Katalytische Aktivität, NiCoFe-Legierung, Alkalische Wasserelektrolyse, Elektrolyseure
Die Wasserstoffelektrolyse gilt als eine der vielversprechendsten Technologien zur nachhaltigen Erzeugung von Wasserstoff, einem Schlüsselträger für die Energiewende und die Dekarbonisierung verschiedener Industriezweige. Die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Elektrolyse hängt jedoch maßgeblich von den verwendeten Elektrodenmaterialien ab, die eine zentrale Rolle bei der Reaktionskinetik und der Langzeitstabilität spielen. Elektrodenmaterialien müssen hohe katalytische Aktivität aufweisen, um die notwendigen elektrochemischen Reaktionen effizient zu katalysieren.
Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum haben ein Elektrodenmaterial entwickelt. Bei diesem handelt es sich um eine NiCoFe-Legierung in einem bestimmten Zusammensetzungsbereich, die sich durch geringe Überpotenziale für die alkalische Wasserelektrolyse und einer verbesserten Stabiltität gegen Umkehrströme auszeichnet. Dieses neuartige Elektrodenmaterial verfügt über verbesserte elektrochemische Eigenschaften und trägt so zur Steigerung der Effizienz der Wasserstoffherstellung bei.
Vorteile
- Günstige Herstellung
- Hohe elektrochemische Aktivität
- Verbesserte Effizienz
Kommerzielle Anwendung
Durch die höhere Effizienz und Stabilität kann es die Betriebskosten von Elektrolyseuren senken, was insbesondere für die industriellen Wasserstoffproduzenten von Vorteil ist. Unternehmen aus der Chemie-, Stahl- und Energiebranche könnten von dieser Entwicklung profitieren, da sie ihre Prozesse durch kostengünstigere und langlebigere Elektrolysesysteme dekarbonisieren können. Das Material kann sowohl als Anode als auch als Kathode für die alkalische Wasserstoffelektrolyse verwendet werden. Neben der Wasserstoffelektrolyse sind auch andere Elektrolyseverfahren denkbar. Als Herstellungsverfahren kommen verschiedene Möglichkeiten in Frage. Eine Möglichkeit ist die metallurgische Herstellung als Volumenmaterial zur Herstellung von Blechen und Drähten, aus denen Elektroden als Streckmetall oder gewebtes Metallnetz hergestellt werden. Ebenfalls ist die Herstellung von Pulvern vielversprechend für die Beschichtung mittels thermischen Sprühens und Plasmasprühen.
Aktueller Stand
Es wurden bereits beschichtete Elektroden mittels Elektrodeposition und Sputterdeposition hergestellt. Die Elektroden wurden unter relevanten Bedingungen getestet. Eine Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt ist erfolgt. Weitere Nationalisierungen sind im Prioritätsjahr bzw. bei einer späteren PCT-Anmeldung möglich. Wir suchen Partner für die Weiterentwicklung und industrielle Umsetzung dieser Technologie. Mögliche Kooperationsformen sind:
- Gemeinsame Entwicklung und Anpassung für spezifische Anwendungen
- Produktionspartnerschaften
Technologie-Reifegrad
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Nachweis der Funktionstüchtigkeit
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Eine Erfindung der Ruhr-Universität Bochum.
