h2well Verbundprojekt GE-Anion

Derzeit wird am Fraunhofer IKTS gemeinsam mit Merkle CAE Solutions GmbH im h2-well Projekt GE Anion ein Sprühbeschichtungsverfahren entwickelt, mit dem Elektroden für die AEM-Wasserelektrolyse gezielt strukturiert werden sollen. Hierfür werden aus edelmetallfreien Katalysatoren, Ionomeren und Bindern maßgeschneiderte Tinten für Anode und Kathode formuliert. Per Spray-Coating werden diese Tinten direkt auf die Anionenaustauschmembran (AEM) aufgebracht.

Beim Sprühen werden mithilfe mehrerer fein strukturierter Schablonen definierte Rillenmuster erzeugt, die direkt in die Elektrodenschicht integriert sind. Daraus entstehen gerillte Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs). Sie sorgen dafür, dass die bei der Elektrolyse entstehenden Gasblasen besser abtransportiert und so höhere Stromdichten ermöglicht werden. Ein großer
Vorteil ist, dass sich dieses Verfahren gut in industrielle Fertigungsprozesse überführen lässt. Außerdem soll dadurch die Effizienz gesteigert werden.

In iterativen Versuchsreihen werden Schichtdicke, Lösungsmittelsysteme und die Geometrie der Sprühschablonen optimiert. So können Haftfestigkeit, Stabilität und elektrochemische Leistung der beschichteten AEM weiter gesteigert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt hier auf der Optimierung der Tiefe und des Abstandes der Rillen.

Das Projekt wird gemeinsam vom Fraunhofer IKTS gemeinsam mit Merkle CAE Solutions GmbH durchgeführt und läuft noch bis Ende Oktober 2026.