Verso una migliore comprensione dei trasporti di carica, di massa e di calore nella nuova generazione di PEMFC MEA per applicazioni automobilistiche

[ihc-hide-content ihc_mb_type="show" ihc_mb_who="2,3" ihc_mb_template="-1" ]Azioni di Ricerca e Innovazione - Research and Innovation action (RIA)

Il progetto dovrà includere le seguenti questioni:

- Meccanismi di trasporto, proprietà e limitazioni nei componenti (protoni, elettroni, acqua liquida, gas, calore) dello strato di catalizzatore e dello strato microporoso e alle interfacce, ad es. tra strato di catalizzatore e membrana e tra catalizzatore / strato e mezzo di trasporto in accoppiamento con i meccanismi elettrochimici. Ciò include i meccanismi e la cinetica della reazione di riduzione dell'ossigeno in funzione delle condizioni locali (temperatura, pressione parziale di reagenti e prodotti) in relazione alla struttura superficiale del catalizzatore e alla composizione (ad esempio ossidi, coperture di idrossidi). Il Gas Diffusion Layer (GDL) e l'interfaccia tra GDL e canali di flusso potrebbero essere considerati anche se chiaramente giustificati come problema principale. Il progetto dovrebbe concentrarsi su MEA che mira al caricamento Pt ultra-basso (<0,08 mg / cm²), ad alta densità di potenza (> 1,8 W / cm²) e design compatto (materiali e design ultrasottili, tipicamente 2-3 volte più sottili di oggi ). Il tipo di MEA dovrebbe essere proposto dal consorzio mentre il progetto dovrebbe tenere conto il più possibile di situazioni "generiche" applicabili a SoA MEA e MEA di prossima generazione;

- Il MEA dovrà presentare una ragionevole durata, ad es. decadimento delle prestazioni inferiore a 50 μV / h. La durabilità è anche un problema per carichi di catalizzatore così bassi. Poiché questo argomento è incentrato sulla comprensione dei limiti delle prestazioni per aumentare la densità di potenza, la comprensione dei problemi di durabilità non fa parte dell'argomento. Tuttavia, sarà molto apprezzato verificare la durabilità del MEA testato e soprattutto testare come la durabilità viene modificata utilizzando MEA con densità di potenza maggiori a causa di un migliore trasporto di calore e di massa all'interno del MEA;

- Combinare esperimenti e modellazione per prevedere le prestazioni complessive di una Single Repeat Unit (SRU) in una geometria di stack reale. Si prevede di fornire la descrizione fenomenologica più accurata dei principali fenomeni limitanti e il loro accoppiamento grazie a specifici esperimenti e ai relativi modelli convalidati. Questo dovrebbe essere valutato grazie ad una accurata caratterizzazione, descrizione e simulazione delle condizioni locali e struttura e composizione dei componenti da 1-10 μm fino alla scala 5-50 nm, considerando la progettazione SRU e le condizioni operative reali. Queste misurazioni delle condizioni locali in un vero e proprio progetto di stack (superficie MEA rappresentativa di una geometria dello stack su vasta scala) saranno stabilite fin dall'inizio del progetto sull'ultimo design dello stack e sulla MEA ultrasottili. L'idea principale è quella di colmare il divario tra la composizione locale, la struttura e le proprietà dei componenti, dalla scala "micro", le loro proprietà effettive alla scala "meso" e le loro prestazioni per diverse condizioni operative quando assemblati in una SRU [1]. I modelli meccanicistici per la descrizione dei fenomeni di base sono altamente desiderabili e quindi potrebbero essere potenziati per essere inclusi in quelli utilizzabili nella "macro-scala". I componenti e i sistemi del modello potrebbero essere utilizzati per semplificare la convalida del modello oltre a esperimenti di convalida dedicati. Gli esperimenti devono essere condotti in condizioni il più vicino possibile a quelle dello stack PEMFC operativo reale. Si consiglia la caratterizzazione operando ma è accettabile anche la caratterizzazione ex-situ che imita le condizioni reali. Almeno, i fenomeni di trasporto con cambiamento di fase e flusso bifase devono essere affrontati nella proposta.

[ihc-hide-content ihc_mb_type="show" ihc_mb_who="2,3" ihc_mb_template="-1" ]I candidati devono essere soggetti giuridici legalmente stabiliti in uno dei Paesi che seguono.

Il consorzio deve essere composto da almeno tre beneficiari autonomi stabiliti in tre diversi Stati membri dell'UE o nei paesi associati di Horizon 2020.

L'ammontare complessivo del presente bando è di 5.800.000,00 EURO.

[ihc-hide-content ihc_mb_type="show" ihc_mb_who="2,3" ihc_mb_template="-1" ] Bando programmazione annuale Horizon 2020

Pagina web per documenti e formulari

Si consiglia di consultare regolarmente il sito web ufficiale del bando per gli aggiornamenti e le informazioni addizionali.