Entwicklung eines Titan-Komposits als kostengünstige Alternative für Bipolarplatten in PEM-Elektrolysezellen

Diese Arbeit stellt ein innovatives Titan-Komposit als vielversprechende Alternative zu konventionellen Metall-Bipolarplatten (BPP) für Protonenaustauschmembran (PEM)-Elektrolysezellen vor [1]. Die Motivation für diese Forschung liegt in der dringenden Notwendigkeit, kostengünstigere Materialien und Herstellungsprozesse für BPP zu entwickeln, um die Wirtschaftlichkeit von PEM-Elektrolyseuren zu steigern. Das vorgestellte Material besteht aus einer hochgefüllten und leitfähigen Mischung verschiedener Metall-Polymer-Zusammensetzungen. Die Autoren präsentieren und diskutieren detailliert die dreidimensionalen (3D) mikrostrukturellen, elektrischen, mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften dieses Komposits sowie mögliche Zusammenhänge zwischen Mikrostrukturen und makroskopischen Eigenschaften. Die ersten Tests der Komposit-BPP im Elektrolyseteststand zeigen eine vielversprechende elektrische Leistung für kurze Zeiträume, allerdings sind weitere Verbesserungen in Bezug auf Beschichtung und Oberflächenrauheit erforderlich, um die Langzeitstabilität zu gewährleisten. Die Herstellung des Kompositmaterials durch Heißpressen oder Spritzguss bietet die Möglichkeit, die Produktionskosten bei hohen Durchsatzraten zu minimieren.