MAProCon - Protonledende brændselscellemembraner

Institut for Kemiteknik (DTU Kemiteknik)

Der er udviklet PEM-membraner med spændende nye strukturer både med og uden fluor med udvidet temperaturområde og større mekanisk styrke. Membranerne vil kunne anvendes både til hydrogen- og methanolbrændselsceller i aktive såvel som passive systemer.

Der er udviklet PEM med spændende nye strukturer både med og uden fluor med udvidet temperaturomåde og større mekanisk styrke. Membranerne vil kunne anvendes både til hydrogen- og methanolbrændselsceller i aktive såvel som passive systemer.

Projektbeskrivelse

Brændselsceller forventes at få en betydelig rolle til fremstilling af (elektrisk) energi på en hensigtsmæssig og miljøvenlig måde. Gennem udvikling af både hydrogen brændselsceller og direkte methanol brændselsceller har partnerne vist, at brændselsceller har potentialet til i synergi med andre miljøvenlige energifremstillinsmetoder at dække en del af behovet for energi i fremtiden. Eksisterende membraner til lavtemperaturbrændselsceller (under 200 grader Celsius) har vist sig at have en række begrænsninger, som hindrer kommerciel udbredelse. I Danmark, såvel som andre lande, er der opstillet en række krav til membraners krakterisktika, som nuværende membraner ikke kan honorere. Dette projekt ønsker at fokusere på at forbedre membranens karakteristika, således at disse mål kan nås. Af væsentlige egenskaber som projektet vil optimere og opnå dybere indsigt i kan nævnes: Hvordan inkorporeres nye typer af protonledere; Bedre stabilitet for den protonledende del; Bedre polymerstabilitet (over for angreb af radikaler, termisk relateret hydrolyse af sulfonsyregruppen etc.); Optimeret polymer morfologi; vandfri protonledning; Forståelese af de forhold som dikterer levetiden. Projektdeltagerne har gennem deres udvikling af polymer/polymerelektrolytter erfaring med både test og analyse af disse. Forskningsgrupperne supplerer hinanden godt, så et stærkt, internationalt miljø omkring udvikling af polymerelektrolytter kan fastholdes og videreudvikles

Resultater

Formålet med projektet ”Nye makromolekylære strukturer og funktionelle grupper for protonledende brændselscellemembraner” har været forskning i, hvorledes den kemiske og morfologiske opbygning af polymer electrolyt membran (PEM) til brændselsceller har kunnet forbedres i forhold til eksisterende PEM.
Nuværende PEM er typisk fluorpolymere (Teflon baserede), som både er dyre, mekanisk skrøbelige og har et begrænset anvendelsesområde med hensyn til temperatur. Der er udviklet PEM med spændende nye strukturer både med og uden fluor med udvidet temperaturomåde og større mekanisk styrke. Området er især udvidet, så bedre ydelse opnås ved lave temperaturer, <0°C, men også >100°C er resultaterne lovende. Membranerne vil kunne anvendes både til hydrogen- og methanolbrændselsceller i aktive såvel som passive systemer. Forskningen har resulteret i 2 patenter og en del af den fortsættes i et Højteknologiprojekt. Det forventes at forskningen vil kunne styrke overgangen til det fossilfrie samfund.

Key figures

Periode:

2009 - 2013

Bevillingsår:

2008

Egen finansiering:

5,50 mio.

Støttebeløb:

13,30 mio.

Støtteprocent:

71 %

Projektbudget:

18,80 mio.

Kategori

Oprindelig title

MAProCon - New macromolecular architectures and functions for proton conducting fuel cell membranes

Program

Innovationsfonden

Fælles overordnet teknologiområde

Brint og brændselsceller

Journalnummer

ENMI 2104-08-0016

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)

Partner og Økonomi

Partner	Tilskud	Eget bidrag
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)	4.34 mio.	1.45 mio.
IRD Fuel Cells A/S	3.08 mio.	2.05 mio.
Syddansk Universitet	2.43 mio.	0.81 mio.
Lunds Univeritet	3.45 mio.	1.15 mio.

Kontakt

Kontakperson

Hvilsted, Søren

Adresse

Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Kemiteknik (DTU Kemiteknik). Dansk Polymer Center
Produktionstorvet, Bygning 423
DK-2800 Kgs. Lyngby
www.kt.dtu.dk
Hvilsted, Søren , 45252965, sqhv@kt.dtu.dk
Øvr. Partnere: IRD Fuel Cells A/S; Syddansk Universitet (SDU); Lunds Universitet

sqhv@kt.dtu.dk