Kevin Schiemann

 

Chromvergiftung in nicht Mangan-haltigen Kathoden für die Hochtemperatur-Brennstoffzelle (SOFC)

Schematische Struktur inkl. Funktionsprinzip von SOFCs

In Zeiten fortschreitender industrieller Globalisierung sowie einer stetigen Nachfrage nach fossilen Brennstoffen (bei gleichzeitigem Schrumpfen derer Vorkommen), gewinnen ressourcen-effiziente Energiewandler zunehmend an Bedeutung. Ein solch effizienter Energiewandler wird mit der Festoxid-Brennstoffzelle (engl. solid oxide fuel cell, SOFC) beschrieben, welche im Vergleich zu gewöhnlichen Verbrennungstechnologien höhere Wirkungsgrade durch die direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie erzielt.Trotz kontinuierlicher Fortschritte in den Bereichen der Zellherstellung, Materialzusammensetzung sowie dem Zelldesign, blieb der kommerzielle Erfolg der meisten Brennstoffzellentypen weitestgehend aus. Einen der Hauptgründe hierfür stellt die nicht ausreichende Langzeitstabilität der Zellen, ausgelöst durch verschiedenste Degradationsmechanismen, dar. Um diese Mechanismen zu identifizieren, die jeweiligen Veränderungen zu bewerten und aus ihnen Ursachen und Zusammenhänge der Kathodendegradation abzuleiten, insbesondere der Chrom-Vergiftung von Kobalt- und Eisen-haltigen Kathodenmaterialien (LSCF), werden die eigens produzierten Zellen vollständig charakterisiert. Hierzu zählen neben elektrochemischen auch mikrostrukturelle, chemische sowie kristallographische Untersuchungen. Schlussendlich soll es möglich sein Empfehlungen hinsichtlich der optimalen Kathoden-Materialzusammensetzung zu treffen und umzusetzen.