Eine kostengünstige Produktion, hohe Leistungsdichten sowie lange Betriebszeiten sind unabdingbare Voraussetzungen für die Markteinführung von Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzellen (PEM-FC). Auf Grund der leichten und kostengünstigen Fertigung durch etablierte Umformprozesse, geringe Materialkosten sowie der kompakten Bauform sind metallische, aus Stahlfolien gefertigte Bipolarplatten prinzipiell die Komponenten der Wahl für den Aufbau der PEM-FC. Auf Grund ihrer Korrosionsanfälligkeit bzw. der schlechten elektrischen Leitfähigkeit der Passivschichten sind elektrisch gut leitende Korrosionsschutzschichten auf diesen Bipolarplatten zwingend erforderlich. Im Rahmen eines Projekts der vorwettbewerblichen industriellen Gemeinschaftsforschung arbeiten die Forschungsstellen „Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie“ (fem) und das ZBT an der wirtschaftlichen Applizierung entsprechender Schutzschichten.
Bisherige Korrosionsschutzschichten stehen durch hohe Material – und/oder Beschichtungskosten sowie der fehlenden Möglichkeit auf Precoat Materialien eingesetzt werden zu können, den prinzipiellen Vorteilen der metallischen Bipolarplatten entgegen. In einem, von den Forschungsstellen fem und ZBT durchgeführten und abgeschlossenen, IGF-Projekt (BlackBip) konnten mittels plasmabasierter Prozesse erfolgreich geeignete kohlenstoffbasierte Schutzschichten abgeschieden und sowohl in elektrochemischen Korrosionsuntersuchungen, als auch in PEM-Brennstoffzellen getestet werden. Das Anliegen des aktuellen Projekts ist die Steigerung der Wirtschaftlichkeit dieser Schutzschichten. Schwerpunkte sind dabei die Verkürzung der plasmabasierten Schritte zur Reinigung und Beschichtung der Probe. Dieses wird durch eine Optimierung der Zusammensetzung der Gasmischung sowie der eingebrachten Leistung zur Generierung des Plasmas angestrebt. Das ZBT wird durch umfangreiche Materialprüfungen, unter anderem elektrochemischen Korrosionsmessungen, Kontaktwiderstandsmessungen und Umformversuchen von Precoat Materialien sowie In-Situ Messungen zum Gelingen dieses Projekts beitragen. Weitere Entwicklungen betreffen die elektrochemischen Korrosionsmessungen, deren Zuverlässigkeit soll durch die Integration weiterer Referenzelektroden in die Messzellen, einschließlich der Integration einer geeigneten Messtechnik zur fortlaufenden Überwachung dieser Elektroden, gesteigert werden.
