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Le celle a combustibile ad elettrolita polimerico (PEMFC) stanno ricevendo una crescente attenzione per diversi tipi di applicazione, dall'utilizzo in dispositivi portatili a bassa potenza all'implementazione in applicazioni più ampie come il settore dei trasporti. Questo progetto aspira ad affrontare alcuni ben noti problemi, ancora da approfondire, che limitano la diffusione di questi sistemi, come ad esempio il costo elevato dovuto all'uso di catalizzatori a base di platino (Pt), la lenta cinetica della reazione a carico dell'ossigeno agli elettrodi, l'attraversamento (crossover) dei gas reagenti attraverso l'elettrolita all'interno della cella.
Lo scopo principale di questo lavoro è lo sviluppo di membrane e catalizzatori durevoli, efficienti ed a basso costo che possano lavorare in un ampio intervallo di condizioni operative specialmente ad alta temperatura e bassa umidità relativa (RH). In questo contesto, questo progetto propone un approccio strategico, basato sulla preparazione di ossidi di natura perovskitica da utilizzare come additivi sia per il comparto elettrodico che elettrolitico di una fuel cell. Saranno quindi realizzate membrane innovative organiche/inorganiche ed elettrocatalizzatori compositi che superino i limiti dei materiali attualmente in uso. Se da un lato l'incorporazione di ossidi inorganici all'interno di una membrana polimerica ha il duplice ruolo di aumentare la ritenzione di acqua e migliorare la stabilità termica e meccanica della stessa. Dall'altro canto un additivo inorganico aggiunto al comparto elettrodico può supportare l'attività catalitica del catalizzatore al punto da favorire la riduzione del carico di metallo nobile.
Potenti tecniche ex-situ verranno utilizzate per investigare le proprietà chimico-fisiche dei materiali ottenuti. Caratterizzazioni in situ saranno utilizzate per monitorare le prestazioni in cella a combustibile mediante un prototipo di laboratorio.