Léonard Kröll

 

Modellierung von Degradation-Phänomenen in einer SOFC Anode

Entwicklung der Nickel Korngrößen in einer SOFC Anode über 2000 Stunden. Links: gemessen , rechts: berechnet Urheberrecht: Quelle: San Ping Jiang, Journal of Materials Science, 2003, 38, 3775-3782

Die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) bietet eine Möglichkeit, chemische Energie hocheffizient und emissionsarm in elektrische Energie umzuwandeln. Sie kann sowohl mit Wasserstoff als auch mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Aufgrund der hohen Betriebstemperatur eignet sie sich am besten für dezentrale, stationäre Anwendungen. Dies erfordert eine lange Lebensdauer von mindestens ca. 40.000 h. Folglich müssen mögliche Degradationsmechanismen erkannt und verstanden werden. Obwohl heute schon viele dieser Mechanismen identifiziert und auch, zumindest theoretisch, verstanden sind, ist es noch nicht gelungen Modelle zur Bestimmung der Lebenszeit zu entwickeln.

Meine Arbeit beschäftigt sich mit Degradationseffekten im Anodenbereich, insbesondere mit Effekten, welche vom Sinterverhalten des Nickels abhängen. So kann das Sintern von Nickelteilchen zu einer Abnahme der Leitfähigkeit führen oder auch die aktive katalytische Fläche für die fundamentalen Prozesse der Oxidation des Brennstoffes beeinflussen. Insbesondere werden Zusammenhänge der atmosphärischen Betriebsparameter, wie z.B. die Flussrate und die Feuchtigkeit, untersucht um das Langzeitverhalten einer SOFC zu bestimmen.