Forscher der Washington University in St. Louis haben Fortschritte bei der Senkung der Kosten von Wasserstoff-Brennstoffzellen erzielt. Ihre Forschung konzentriert sich darauf, den derzeit weit verbreiteten, teuren Platin-Katalysator durch einen reichlich vorhandenen Eisenkatalysator zu ersetzen. Diese Studie zielt darauf ab, eine breitere Anwendung von sauberen Energietechnologien wie Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen voranzutreiben.
Professor Gang Wu von der McKelvey School of Engineering für Energie-, Umwelt- und Chemieingenieurwesen wies darauf hin: „Wasserstoff-Brennstoffzellen wurden in Japan und Kalifornien bereits erfolgreich kommerzialisiert, aber diese Fahrzeuge können sich nur schwer gegen Elektroautos und Verbrennungsmotoren durchsetzen, wobei die Kosten das Hauptproblem sind.“ Der Platin-Katalysator macht etwa 45 % der Kosten eines Brennstoffzellenstapels aus, und sein hoher Preis ist das Haupthindernis für eine Verbreitung. Professor Gang Wu und sein Team erläuterten in einem in der Zeitschrift ‚Nature Catalysis‘ veröffentlichten Artikel ihre Methode zur Stabilisierung von Eisenkatalysatoren, um dieser Herausforderung zu begegnen.
Das Team entwickelte ein neues Verfahren, das durch die Herstellung spezifischer chemischer Gasphasen das Eisen während des thermischen Aktivierungsprozesses stabilisiert und dadurch seine Stabilität und Aktivität in Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) erheblich verbessert. Diese Art von Brennstoffzelle eignet sich besonders für schwere Lkw, Busse und andere Fahrzeuge, die auf zentrale Betankung angewiesen sind. Die Steigerung der Haltbarkeit und Leistung von Eisenkatalysatoren ist ein entscheidender Schritt zur Senkung der Gesamtkosten von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen.
Professor Gang Wu sagte: „Nach Jahrzehnten mit Stabilitätsproblemen können wir dieses Schlüsselproblem nun endlich lösen.“ Das Forschungsteam plant, das Verfahren weiter zu optimieren, mit dem Ziel, eine kostengünstigere Katalysatorlösung als Edelmetalle für künftige Wasserstoff-Brennstoffzellen bereitzustellen.
Weitere Informationen: Autoren: Zeng, Y., Qi, M., Liang, J. et al. Titel: Regulierung der In-situ-Gasphasenabscheidung zur Konstruktion eines hochhaltbaren Fe–N–C-Sauerstoffreduktions-Brennstoffzellenkatalysators. Veröffentlicht in: Nature Catalysis (2026). Zeitschrifteninformation: Nature Catalysis
