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Platinfreie Brennstoffzellen?

Die Entwicklung von wasserstoffbasierten Brennstoffzellen wird sowohl durch die Kosten, als auch aufgrund der Seltenheit von Platin (Batterien) gebremst. Dieses Edelmetall ist derzeit der effizienteste Katalysator für die beiden elektrochemischen Reaktionen in der Brennstoffzelle.[…] Hinsichtlich der Sauerstoffreduktion (an der Kathode) haben die Forscher verschiedene Möglichkeiten untersucht. So wurde beispielsweise die Verwendung von Eisen- bzw. Kobalt-Porphyrin bzw. -phthalocyanin getestet und wieder verworfen, da die Moleküle langfristig nicht ausreichend stabil waren.


Die Entwicklung von wasserstoffbasierten Brennstoffzellen wird sowohl durch die Kosten, als auch aufgrund der Seltenheit von Platin (Batterien) gebremst. Dieses Edelmetall ist derzeit der effizienteste Katalysator für die beiden elektrochemischen Reaktionen in der Brennstoffzelle. In einem ersten Schritt haben Forscher der CEA in Grenoble (Behörde für Atomenergie und alternative Energien) bio-inspirierte Katalysatoren ohne Platin für die Oxidation von Wasserstoff entwickelt. Diese nickelbasierten Molekularstrukturen, die auf Kohlenstoff-Nanoröhrchen aufgebracht werden, haben den Vorteil, dass sie gegenüber Wasserstoff selektiver sind als Platin.

Hinsichtlich der Sauerstoffreduktion (an der Kathode) haben die Forscher verschiedene Möglichkeiten untersucht. So wurde beispielsweise die Verwendung von Eisen- bzw. Kobalt-Porphyrin bzw. -phthalocyanin getestet und wieder verworfen, da die Moleküle langfristig nicht ausreichend stabil waren. Letztendlich konnten sie jedoch beweisen, dass Kohlenstoff-Nanoröhrchen (angereichert mit Stickstoff) ausgezeichnete Leistungsfähigkeiten in einem basischen Milieu aufweisen, die mit denen des Platins vergleichbar sind. Diese neuen Katalysatoren (sowohl an der Anode als auch an der Kathode) könnten die Entwicklung von Brennstoffzellen ohne die Verwendung von Edelmetallen möglich machen.


Quelle:

– Pressemitteilung der CEA – 01.03.2012 – http://le-fil-science.cea.fr/index.php/vers-une-pile-a-combustible-sans-platine

Redakteur: Charles Collet, charles.collet@diplomatie.gouv.fr