Elektrokemisk utvärdering av PVD-skikt i bränsleceller
- Diarienummer
- SM08-0036
- Start- och slutdatum
- 090101-101231
- Beviljat belopp
- 665 000 kr
- Förvaltande organisation
- Impact Coatings
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Huvudsyftet med detta projekt är att bygga upp en verksamhet kring elektrokemisk analys av tunna keramiska och metalliska skikt på elektrodytor för energiapplikationer. Det viktigaste exemplet är omvandling av kemisk energi till elektrisk energi i bränsleceller. Projektet kommer att drivas tillsammans med ledande personer på Impact Coatings, och i huvudsak i ICs lokaler. Ett exempel på skikt är de så kallade Maxfaserna, dvs. keramiska material med utmärkta egenskaper vad gäller slitstyrka, ledningsförmåga och korrosionsbeständighet. De elektrokemiska reaktioner som sker i bränsleceller ger ofta upphov till väldigt aggressiva miljöer, och Maxfaserna är här ett lovande alternativ till de dyra och miljömässigt ofördelaktiga ädelmetaller som används idag. Initialt kommer ett laboratorium med modern utrustning att byggas upp, och därefter kommer elektrokemiska metoder att utvecklas för att erhålla en djupare förståelse för materialens prestanda och korrosionsmekanismer vid användning i bränsleceller. Tätt samarbete med ICs kunder kommer att vara viktigt för att testa materialen under praktiska förhållanden, samt för att utveckla specifika testprotokoll för olika typer av bränsleceller. Att utöka verksamheten till att också innefatta elektrokemisk analys av oorganiska skikt är ett strategisk viktigt steg för den huvudsökande. Erfarenheter från en energirelaterad applikation tillsammans med ett företag och dess kunder förväntas också vara viktiga för framtida verksamhet.
Populärvetenskaplig beskrivning
Olika typer av bränsleceller är ett viktigt alternativ för en framtida miljövänlig och kostnadseffektiv energiproduktion. En bränslecell omvandlar kemisk energi, till exempel i form av vätgas eller metanol, till elektrisk energi via så kallade elektrokemiska reaktioner. Vid ett stort antal elektroder låter man helt enkelt den kemiska energi som finns lagrad i molekylernas bindningar omvandlas till elektrisk ström och spänning. Fördelen med bränsleceller är att energiomvandlingen kan ske med en hög verkningsgrad, och cellerna kan även utformas på många olika sätt för att passa specifika applikationer. Den kemiska miljön inuti bränslecellerna är vanligtvis väldigt aggressiv, vilket därmed ställer höga krav på de material som elektroderna består av. Impact Coatings producerar tunna ytbeläggningar av nya och spännande material, både keramiska och metalliska, med mycket lovande egenskaper för att elektroderna bättre skall kunna klara påfrestningarna under själva energiomvandlingen. Huvudsyftet med det föreslagna projektet är att bygga upp en verksamhet kring elektrokemiska verktyg för att studera och optimera Impact Coatings produkter i just bränsleceller. Stor vikt kommer att läggas på korrosionsmekanismer och undersökning av oönskade biprodukter. Ett nära samarbete med företagets kunder kommer också att vara en viktig del av projektet. Det kommer att ge en bättre möjlighet att testa de nya materialen under praktiska förhållanden, och att utveckla specifika testprocedurer för olika typer av bränsleceller. Det långsiktiga målet är slutligen att kunna använda materialen för en effektiv och miljöfördelaktig energiproduktion.