Den Forschern gelang es, das in den Brennstoffzellen verwendete Platin durch wesentlich billigeres Silber sowie Nickel zu ersetzen, berichtet das Wissenschaftsmagazin «NewScientist». Platin wird in den Zellen als Katalysator eingesetzt und ist nötig, um die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff in Gang zu halten.

In einer Standard-Brennstoffzelle sorgt das Platin an einer Elektrode dafür, dass Wasserstoff in Protonen und Elektronen aufgespalten wird. Die Protonen gelangen schliesslich durch eine Membran an die zweite Elektrode, wo unter Wechselwirkung mit Sauerstoff Wasser entsteht.

Reaktionsweg verändert

Die durch die Membran von den Protonen getrennten Elektronen werden als elektrischer Strom genutzt. Platin war hier bislang das am besten geeignete Material, denn die Membranen in der Brennstoffzelle erzeugen eine saure Umgebung. Platin hat sich als am beständigsten erwiesen.

Die chinesischen Forscher haben nun den Reaktionsweg innerhalb der Brennstoffzelle verändert. Die Membran bauten sie aus einem Kunststoff auf, der negativ geladene Teilchen aus Wasser- und Sauerstoff durchlässt.

Wichtiger Schritt in die richtige Richtung

Durch das verwendete Material wird die Brennstoffzelle alkalisch, wodurch es möglich ist, anstatt des Platins weniger strapazierfähige Materialien einzusetzen. Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass ihre Entwicklung des platinfreien Brennstoffzellensystems noch nicht die Leistung herkömmlicher Systeme erreicht. Allerdings sei es ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung.

Allen Bard, Brennstoffzellen-Forscher an der University of Texas, bezeichnet das Neudesign der Membran als interessante Idee. Er arbeitet mit seinem Team ebenfalls an günstigeren, platinfreien Brennstoffzellen, allerdings ohne dabei die Membran auszuwechseln.

Hoher Preis verhindert Markttauglichkeit

Er setzt hingegen auf Palladium, das in seinem chemischen Verhalten dem Platin sehr ähnlich ist. Brennstoffzellen werden als Energielieferant der Zukunft gehandelt. Sie sollen sowohl in Autos als auch in Kleingeräten wie Handys oder Notebooks eingesetzt werden.

Bislang scheitert der Durchbruch am Massenmarkt jedoch hauptsächlich am hohen Preis der Systeme. Mit einer günstigeren Produktion durch Eliminierung von Platin könnte der Weg auf den Massenmarkt beschleunigt werden.

(tri/pte)