Nytt forskningsprojekt tar helhetsgrepp å bränsleceller

Aluminiumbaserade strömavledarplattor (CCP) för PEM-bränsleceller (proton exchange membrane) är bättre ur ett miljö- och livslängdperspektiv. Men dessa strömavledarplattor innebär också utmaningar vad gäller kontaktresistans som uppstår på grund av oxidation. ALUSAP, ett nytt forskningsprojekt inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material, tar ett helhetsgrepp kring strömavledarproblematiken för PEM-bränsleceller.

Strömavledarplattor för PEM-bränsleceller tillverkas idag oftast av kopparbaserade plattor, men aluminiumbaserade legeringar erbjuder ett tekniskt intressant och miljömässigt gynnsamt alternativ. Aluminium är inte på samma sätt som koppar en bristmetall och ger inte heller lika giftiga korrosionsprodukter vid nedbrytning.

Förutom en litteratur och marknadsstudie, ska projektet utveckla metoder för tillverkning och ytbeläggning av aluminiumbaserade strömavledarplattor, accelererad åldring och kontaktresistanskarakterisering.

I projektet genomförs först en litteratur- och marknadsutredning gällande CCP-plattans framställning samt hur dess kontaktresistans och korrosionsskikt bäst karakteriseras. Studien innefattar även visst experimentellt arbete för att utveckla metoder för kostnadseffektiv framställning av CCP och karakterisering av kontaktresistans samt dess korrosionsskikt med avancerade ytanalysmetoder. Metoderna blir kraftfulla verktyg för kostnadseffektiv produktutveckling av aluminiumbaserade strömavledarplattor som lever upp till kraven på låg tillverkningskostnad, låg vikt, lågt kontaktmotstånd, lång livslängd i applikationsmiljön samt möjlighet till återanvändning/återvinning.

Stora delar av ALUSAP är av generellt intresse för alla som utvecklar PEM-bränsleceller och projektet kommer resultera i minst en vetenskaplig publikation som behandlar kontaktresistansmätningar och karakterisering av korrosionsskikt på aluminiumlegeringar med ytbeläggning. Studien har fokus på strömavledarplattor, men är även relevant för utvecklandet av aluminiumbaserade bipolära plattor, där problemställningar kring kontaktresistans och dess karakterisering är centrala.

- Vi på RISE avd. Elektrifiering och pålitlighet är väldigt glada att få leda detta spännande materialutvecklingsprojekt med fokus på kontaktresistansmätning och livslängdsfrågor. Aluminium är ett bra material, men innebär också utmaningar vad gäller kontaktresistans som uppstår på grund av oxidation. Målsättningen är dels att skapa en bra CCP-produkt, men också att få fram tillförlitliga metoder för att snabbt bestämma kontaktresistans för denna tillämpning. Förhoppningsvis, leder projektet vidare till ett större industriellt forsknings och utvecklingsprojekt, säger Anders Lundblad, RISE, projektledare för ALUSAP.

I projektet, som leds av RISE, så deltar även Powercell Sweden, LPTech AB och Teknikska Högskolan i Jönköping. ALUSAP har en total budget på 1 miljon varav 500 000 kronor kommer från Vinnova.

Inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material så satsas nu runt 25 miljoner kronor i programmets årliga programövergripande utlysning. Det är det sex nya forskningsprojekt har beviljats stöd från den svenska innovationsmyndigheten Vinnova.

Syftet med den årliga utlysningen är att erbjuda möjlighet till finansiering av forskningsprojekt som bidrar till Metalliska materials resultat- och effektmål, men som inte har passat in i innovationsprogrammets andra utlysningar.

Utlysningen är den femtonde utlysningen inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material.

Läs mer om ALUSAP på metalliskamaterial.se