TubulAir

Bifunktionale Katalysatoren

Für eine effiziente mikrotubuläre Vanadium Luft Redox Flow Batterie (VLRFB) sind leistungsfähige Katalysatoren und maßgeschneiderte Katalysatorträger von eminenter Bedeutung. Das DWI Aachen wird in  tubulAir± - einem Leuchtturm Projekt des BMBF - federführend in der Entwicklung von bifunktionellen Katalysatoren und innovativen tubulären Membranelektroden sein.

Insbesondere werden innovative bifunktionelle Katalysatoren für die Anwendung in einer neuen mikrotubulären Geometrie entwickelt. Durch Addition von Übergangsmetallen zu etablierten binären Katalysatorsystemen sollen die Effizienz des Katalysators gesteigert und  die Herstellungskosten reduziert werden. Aspekte, die in die Eignung des Katalysators einfließen sind (a) die Effizienz der Reduktion und Oxidation von Sauerstoff, (b) die Langzeitstabilität im Betrieb, (c) die Höhe der Kosten und (d) die Anforderungen an den Beschichtungsprozess. Zusätzlich zur Entwicklung des Katalysators müssen geeignete Applikationstechnologien etabliert werden, da diese auf die Leistung des Katalysators einen maßgeblichen Einfluss haben.

Ein weiterer Fokus des DWIs ist die Entwicklung von maßgeschneiderten tubulären Trägerstrukturen für die mikrotubuläre VLRFB. Ziel ist ein tubuläres, möglichst poröses Trägermaterial mit hoher spezifischer Oberfläche und einer Architektur, die verhindert, dass die Leistung der Batterie durch Einschluss von Wasser in den Poren vermindert wird. Dabei sollen sowohl Träger auf Metall- als auch auf Polymerbasis synthetisiert werden. Die mikrotubuläre Geometrie soll eine höhere aktive Batterieoberfläche in einem konstanten Volumen ermöglichen.

Aktuelle Publikationen
Y. Gendel, H. Roth, A. Rommerskirchen, O. David, M. Wessling

A Microtubular All CNT Gas Diffusion Electrode

Electrochemistry Communications, Volume 46, September 2014, Pages 44-47
O. David, Y. Gendel, M. Wessling

Tubular Macro-porous Titanium Membranes

Journal of Membrane Science, Volume 461, 1 July 2014, Pages 139-145
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