Udvikling af integrerede DMFC & PEM brændselscelle enheder

  • Kær, Søren Knudsen (Project Participant)
  • Bang, Mads (Project Participant)
  • Yde-Andersen, Steen (Project Participant)
  • Skov, Eivind (Project Participant)

    Project Details

    Description

    Formålet med projektet er, at udvikle et helt nyt MEA koncept til integrerede PEM & DMFC enhedsceller for derved at opnå højere effekttæthed, længere levetid og lavere pris for den enkelte enhedscelle. Den integrerede enhedscelle består af en MEA, gas diffussionslag med flowkanal struktur omsluttet og forseglet af bipolære plader. Enhedscellen fremstår herved som en enkelt komponent/byggeklods til direkte brug i stakkonstruktion. Målene for effekt tæthed og levetid i overensstemmelse med den nationale strategiplan for PEM brændselsceller er; 2004 2008 DMFC MEA effekttæthed 1.5 kW/m2 3.0 kW/m2 PEM MEA effekttæthed 4.0 kW/m2 8.0 kW/m2 Levetid > 50000 timer @ <10% effekttab Projektet fokuserer på udvikling af nye materialer og fremstillingsprocesser byggende på resultater for første generation celler i projektet ”Udvikling af PEM brændselscellestak for små decentrale kraftvarmeanlæg” (PSO - FU3402) der omfatter optimering af ”state-of-the-art” MEA konceptet med diskrete komponenter. I projektet vil en dansk procesteknologi, der er udviklet på ICAT (DTU), blive anvendt til fremstilling af optimerede katalysatorer. Optimeringen understøttes af udvikling og verificering af en elektrokemisk model (SDU), hvor de kritiske parametre for en maksimal udnyttelse i 3-fase grænsen mellem elektrolyt, katalysator og brændstof identificeres. Modellen vil danne grundlag for fremstilling af nye MEA strukturer, samt udvikling af nye elektrode materialer - herunder nye katalysatorer baseret på nano-strukturer (Carbon Nano-Tubes / Graphite Nano-Fibers) som substrat, og diffusionslag med høj ledningsevne. En avanceret CFD-baseret computer model (AAU), som beskriver og fremmer forståelsen af de komplicerede sammenhænge mellem elektrokemi, thermodynamik og strømningsforhold videreudvikles. Modellen anvendes som designværktøj i udviklingsprocessen af en integreret enhedscelle. De optimerede komponenter vil blive karakteriseret enkeltvis for kritiske parametere med det avancerede udstyr der er tilrådighed på universiteterne, samt løbende blive anvendt til fremstilling af enhedsceller (IRD) der afprøves for effekttæthed og evalueres. Projektet gennemføres i samarbejde med IRD Fuel Cells, Syddansk Universitet og Danmark Tekniske Universitet.
    StatusFinished
    Effective start/end date01/07/200531/12/2008

    Funding

    • PSO