Ein Forschungsteam des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) veröffentlichte seine Ergebnisse in *Advanced Materials* und präsentierte die Entwicklung einer ultraschnellen Mikrowellen-Sintertechnologie, die die Herstellungszeit von Festoxid-Elektrolyseuren von mehreren Stunden auf 70 Minuten reduziert. Diese Innovation senkt die Sintertemperatur von 1400 °C auf 1200 °C und reduziert so den Energieverbrauch und die Produktionskosten von Anlagen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff signifikant.

Dem Team von Professor Li Kangze gelang es, mithilfe eines Mikrowellen-Volumenheizverfahrens eine fehlerfreie Verbindung von Cer- und Zirkoniumdioxid-Doppelschichtelektrolyten herzustellen. Im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren, das 36,5 Stunden benötigt, reduziert die neue Technologie die Gesamtbearbeitungszeit von Festoxid-Elektrolyseuren um mehr als das 30-Fache. Professor Li erklärte: „Diese Forschung stellt ein neues Fertigungsparadigma dar, das die schnelle und effiziente Produktion von Hochleistungs-Festoxid-Elektrolyseuren ermöglicht. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren reduziert unsere Methode den Energieverbrauch und die Produktionszeit deutlich und birgt somit ein hohes kommerzielles Potenzial.“

Die Mikrowellen-Sintertechnologie, die das Material gleichmäßig von innen erhitzt, ermöglicht die Bildung des entscheidenden Elektrolyten innerhalb von nur 10 Minuten und vermeidet so die bei herkömmlichen Hochtemperaturverfahren auftretenden Materialvermischungsprobleme. Experimentelle Daten zeigen, dass die mit diesem neuen Verfahren hergestellte Elektrolysezelle bei einer Betriebstemperatur von 750 °C 23,7 ml Wasserstoff pro Minute produziert und über 250 Stunden stabil arbeitet. Mithilfe von dreidimensionalen digitalen Zwillingssimulationen bestätigten die Forscher, dass der ultraschnelle Erhitzungsprozess die Elektrolytdichte erhöht und das unnatürliche Wachstum der Elektrodenmaterialien unterdrückt.

Dieser Durchbruch in der Fertigungstechnologie von Festoxid-Elektrolyseuren eröffnet neue Wege für die großtechnische kommerzielle Anwendung von grünem Wasserstoff. Das vom Forschungsteam entwickelte mikrowellenunterstützte Verfahren verbessert die Produktionseffizienz deutlich und gewährleistet gleichzeitig die Anlagenleistung, was vielversprechende Perspektiven für die industrielle Anwendung eröffnet.

Weitere Informationen: Hyeongmin Yu et al., „Herstellung defektfreier Cer-Dioxid/Zirkon-Dioxid-Doppelschichtelektrolyte für Festoxid-Elektrochemische Zellen mittels ultraschneller mikrowellenunterstützter volumetrischer Erwärmung“, *Advanced Materials* (2025). Zeitschrifteninformationen: Advanced Materials