Veröffentlichung im International Journal of Hydrogen Energy


In der vor Kurzem erschienenen Veröffentlichung „Proton exchange membrane water electrolysis at high current densities: Investigation of thermal limitations“ werden von Maximilian Möckl (ZAE Bayern) und Co-Autoren die thermischen Grenzen der PEM-Elektrolyse bei sehr hohen Stromdichten experimentell und simulativ ausgelotet. Es werden neben Hochstromdichte-Experimenten bis zu 25 A/cm2 mit dünnen Membranen und einer Modellierung des Wärmetransports von Membran-Elektroden-Einheit (MEA) zu den Flussfeldkanälen erstmals in-situ Messungen der Temperatur in der MEA bei laufender Elektrolyse durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine effektive Kühlung der MEA bis zu hohen Stromdichten von 10 A/cm2, etwa 5 mal höher als der Standard bei heutigen Systemen, mit moderaten Wasserdurchflüssen auf der Anodenseite von 25 mL/(min cm2) gewährleistet bleibt. Der Wirkungsgrad der Zelle liegt bei diesem Arbeitspunkt noch knapp über 60 % (LHV). Ein Betrieb bei deutlich gesteigerten Stromdichten könnte in Zukunft drastische Reduktionen im Materialverbrauch und den Investitionskosten ermöglichen.

Der direkte Link zum Paper: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319919343678