Eine neue Open-Access-Studie in Energy & Environmental Materials beschreibt eine Ultra-Low-Iridium-Anode für die PEM-Elektrolyse, die mit rund einem Zehntel des üblichen Iridiums auskommt und dennoch eine konventionelle Referenz übertrifft. Wir haben den Katalysator synthetisiert und die Studie gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), dem Forschungszentrum Jülich, dem Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC, Madrid), dem Synchrotron ALBA und der Universität Stuttgart verfasst.
Die wichtigsten Zahlen
Die Katalysatorschicht der Anode enthielt 0,2 mg Ir/cm². Rechnet man das gesamte Iridium an der Anodengrenzfläche ein, kommt die Studie auf eine effektive Beladung von etwa 0,25 mg Ir/cm². Getestet wurde bei 80 °C und Umgebungsdruck mit einer handelsüblichen PEM-Membran:
- 2,82 A/cm² bei 2,0 V zu Testbeginn, entsprechend etwa 63 % Wirkungsgrad (Heizwert).
- Reproduzierbar: Drei unabhängig aufgebaute Zellen erreichten 2,75–2,87 A/cm² bei 2,0 V (2,815 ± 0,05 A/cm²).
- Besser als die zehnfache Iridiummenge: Eine Referenzzelle mit kommerziellem Katalysator und 2 mg Ir/cm² kam unter identischen Bedingungen auf 2,74 A/cm² bei 2,0 V.
- 500 Stunden bei konstant 2 V mit einem allmählichen, geringen Rückgang der Stromdichte – in jedem Messintervall unter 1 %.
Für PEM-Betreiber bedeuten 2,8 A/cm² bei 2 V mehr Wasserstoff pro Quadratmeter Membran. Das mit einem Zehntel des Iridiums zu schaffen, setzt genau bei dem Material an, das die Skalierung von PEM am stärksten begrenzt.
Warum das wichtig ist
Viele Katalysatoren mit niedriger Beladung sehen zu Testbeginn gut aus. Was diese Studie wertvoll macht, ist das Gesamtpaket: ein wiederholtes, mit einer Referenz verglichenes Ergebnis bei hoher Stromdichte. Genau diese Belege brauchen Ingenieure, bevor sie CCMs mit reduziertem Iridium spezifizieren. Und sie zeigen, wo die nächsten Fortschritte herkommen müssen: aus der Stabilisierung von Schichtstruktur und Ionomer, nicht nur aus aktiveren Katalysatoren.
Wir liefern Ultra-Low-Iridium-Anodenkatalysatoren und CCMs für die PEM-Elektrolyse. Unser Beitrag zu OXYGN-M beschreibt unsere Produktergebnisse bei 0,2 mg Ir/cm² (1,86 V bei 2 A/cm², mehr als 1.000 Stunden ohne Degradation); Formate und Muster finden Sie auf der OXYGN PEM Produktseite.
Zur Veröffentlichung: S. S. Ambu, N. Utsch, T. Morawietz, M. Retuerto, S. Rojas, O. Usoltsev, M. Goll, D. García Sanchez, A. Glüsen, A. S. Gago, S. S. Hosseiny, K. A. Friedrich, Energy & Environmental Materials 9(4) (2026) e70242, Open Access. doi.org/10.1002/eem2.70242