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Effektive Wasserstoffherstellung


Kurzfassung

Langzeitstabile Wasserelektrolyse durch Elektrodenbeschichtung


Hintergrund

An der Ruhr-Universität Bochum wurde eine effektive Methode entwickelt, mit dem die Beschichtung von Elektrodenoberflächen insbesondere während einer Elektrolyse wie beispielsweise der alkalischen Wasserspaltung langzeitstabil gelingt. Aufgrund der Beschichtung der Elektrodenoberfläche mit katalytisch aktivem Material wird eine deutliche Verringerung der benötigten Zellspannung erreicht. Die in-situ Beschichtung sorgt dafür, dass zusätzliche Verfahrensschritte zur Aufbringung von Katalysatoren entfallen und eine kontinuierliche Erneuerung der katalytisch aktiven Elektrodenbeschichtung erfolgt. Die im Elektrolyt suspendierten Katalysatormaterialien können durch Filtration zurückgewonnen und rezyklisiert werden.


Bilder & Videos


Lösung

Herkömmliche Verfahren zur Beschichtung von Elektrodenoberflächen basieren auf der Erzeugung kompakter und dünner Katalysatorfilme beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung, Atomlagenabscheidung, Sputtern oder Sprühbeschichten, wodurch die Anzahl an möglichen Katalysatoren limitiert wird. Pulverförmige Katalysatoren, die den Vorteil einer optimierten Struktur, Partikelform oder -größe bieten, müssen typischerweise in einen Binder, meist organische Polymere, auf der Elektrode eingebettet werden. Dies wiederum können die Eigenschaften des Katalysators negativ beeinflussen. Des Weiteren führt eine mögliche Passivierung durch Korrosion oder Verunreinigungen an der Elektrode zu einer Abnahme der katalytischen Aktivität, was letztendlich einen Austausch der Elektrode erfordert.

Die Erfindung sieht vor, die Beschichtung einer Elektrode mittels Katalysatorpulver aus einer Suspension in-situ während des Elektrolysebetriebs durchzuführen, wobei der Katalysatorfilm eine selbstheilende und somit langzeitstabile Funktion aufweist, welche stets für eine gleichbleibende katalytische Aktivität sorgt und somit kostenintensive Wartungsarbeiten minimiert. Außerdem wird bei der Beschichtung der Elektroden mit Pulverkatalysatoren auf den Einsatz von Bindemitteln verzichtet und zusätzliche Verfahrensschritte zur Modifizierung der Beschichtung entfallen.


Vorteile

  • Langzeitstabile Elektrolyseelektrode
  • Verringerung der Zellspannung
  • Selbstheilender Katalysatorfilm
  • Beschichtung im laufenden Betrieb über Suspension
  • Keine Passivierung durch Verunreinigungen
  • Keine Bindemittel nötig

Anwendungsbereiche

Das Verfahren zur Elektrodenbeschichtung eines Katalysatorpulvers kann bei jeder Art von Elektrokatalyse angewendet werden, insbesondere herauszustellen wären die Chloralkali- und Wasserelektrolyse, aber auch andere Anwendungen bei denen Elektroden mit Pulverkatalysatoren beschichtet werden müssen, profitieren von der innovativen Beschichtungsmethode.


Service

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet und in Europa erteilt (EP 3565916 B1). Gern informieren wir Sie über den Verfahrensstand. Im Namen der Ruhr-Universität Bochum bietet PROvendis interessierten Unternehmen Lizenzen an der Erfindung und der Patentanmeldung an.


PROvendis GmbH

Catherine Hartmann
+49.208 94105-46
ha@provendis.info
www.provendis.info
Adresse
Schloßstr. 11-15
45468 Mülheim an der Ruhr



Entwicklungsstand

Demonstrationsexemplar


Patentsituation

  • DE anhängig
  • EP erteilt

Stichworte

Katalysator, Film, Elektroden, Oberfläche

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen