2025-10-01 |
Konventionelle alkalische Wasser-Elektrolyseure (AWE) arbeiten in der Regel bei Stromdichten von maximal 300–500 mA/cm². Für die gleiche Menge an erzeugtem Wasserstoff benötigen sie deshalb drei- bis viermal mehr Volumen als fortgeschrittene PEM-Elektrolyseure (PEMWE). Zwar kommen bei der AWE im Vergleich zu PEMWE keine teuren Edelmetalle wie Platin oder Iridium, sondern kostengünstige, breit verfügbare Nickel-basierte Katalysatoren zum Einsatz. Dennoch ist eine deutliche Steigerung der Stromdichte ein zentrales Entwicklungsziel, um die Wettbewerbsfähigkeit der AWE-Technologie weltweit zu sichern. Viele neue Ansätze greifen dabei jedoch auf geringe Mengen Edelmetalle oder Polymermembranen zurück.
Das französische Unternehmen Adele Hydrogen aus Lyon geht einen anderen Weg: Es setzt auf edelmetallfreie „High-Entropy-Alloy“-Katalysatoren (HEA), die hohe Leistungsfähigkeit und Stabilität versprechen.
Dank eines innovativen Zelldesigns des Teams um Dr. Jean-François Drillet konnte im Rahmen des Verbundprojekts Degrad-El3 erstmals die Marke von 3,0 A/cm² bei einer Zellspannung von unter 2,2 V erreicht werden (siehe Abbildung). Erste Auswertungen eines laufenden 1000-Stunden-Langzeitversuchs deuten zudem auf eine außergewöhnlich hohe Stabilität hin.
Das neue DFI-Zelldesign gewährleistet selbst bei sehr hohen Stromdichten einen effizienten Abtransport der Produkte Wasserstoff und Sauerstoff. Dadurch kann die Pathfinder-Elektrode von Adele Hydrogen ihr volles Potenzial entfalten. Weitere Details zu diesem vielversprechenden ersten Labordurchbruch finden sich im gemeinsamen White Paper.
Abbildung: Strom-Spannungskurve der Adeles pathfinder Elektroden in der 5 cm² AWE-Laborzelle am DFI mit den entsprechenden, kalkulierten H2-Erträgen bei einer 100% Energieeffizienz © DFI
