Brennstoffzelle Neues Anodenmaterial verlängert Lebensdauer

US-Forscher haben eine Brennstoffzelle so modifiziert, dass sie nicht nur Energie produziert, sondern auch speichert. Den gespeicherten Strom gibt sie ab, wenn ihr Brennstoff verbraucht ist, was die Laufzeit der Zelle verlängert.

Wissenschaftler der Harvard-Universität haben eine Festoxidbrennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) entwickelt, die gleichzeitig wie ein Akku funktioniert: Die Zelle liefert auch dann noch Strom, wenn der Wasserstoff verbraucht ist - wenn auch nur für eine kurze Zeit.

Die Brennstoffzellen im Test im Labor (Foto: Caroline Perry/Harvard)

Verantwortlich für den Effekt ist ein neues Anodenmaterial: Die Forscher um Shriram Ramanathan haben die Anode, die normalerweise aus Platin besteht, mit Vanadiumoxid (VOx) beschichtet. Diese Anode aus zwei Materialien ermögliche die neue Funktion, sagt Projektleiter Shriram Ramanathan: "Vanadiumoxid (VOx) an der Anode verhält sich wie ein multifunktionales Material, das erlaubt, dass die Zelle nicht nur Energie erzeugt, sondern auch speichert."

Strom nach Aufbrauchen des Treibstoffs

Der Prototyp, den die Forscher um Ramanathan gebaut haben, um die Machbarkeit des Konzepts zu demonstrieren, lieferte 3:30 Minuten länger Energie, als Wasserstoff vorhanden war. Zuvor hatte Ramanathans Team Anode und Kathode aus Platin gefertigt. Diese produziert noch etwa 15 Sekunden lang Strom, wenn der Wasserstoff verbraucht ist.

Die Entwicklung sei vor allem für die SOFCs wichtig, die für kleine und leichte Geräte gedacht sind, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nano Letters. Drohnen beispielsweise würden sehr davon profitieren, sagt Quentin Van Overmeere, Hauptautor des Aufsatzes. "Wenn es nicht möglich ist, unterwegs zu tanken, könnte ein Extraschub an Energie die Einsatzdauer des Gerätes bedeutend verlängern." Die Forscher sind überzeugt, dass sie die Beschaffenheit der Anode so verändern können, dass sich die Laufzeit der SOFC noch mehr verlängert.