Präparation und Charakterisierung von Kathodenmaterialien hoher elektrokatalytischer Aktivität für SOFC mit einer Betriebstemperatur um 600°C

• Applicant: Professor Dr. Helmut Ullmann
• Subject Area: Chemical and Thermal Process Engineering
• Term: from 1998 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5114766

International laufen Bemühungen, die Arbeitstemperatur von SOFCs aus Materialverträglichkeits- und Kostengründen von derzeit 1000 °C um einige hundert Grad zu senken. Neben dem technologischen Weg, die Schichtdicke des YSZ-Elektrolyten zu verringern (realisierbar erscheinen so 800 °C), bieten sich alternative Elektrolyte höherer Leitfähigkeit (dot. Ceroxid, dot. Lanthangallat LSGM) an, womit 600 bis 700 °C realisierbar wären. Diese Temperaturen verlangen dann aber Kathodenmaterialien wesentlich höherer elektrokatalytischer Aktivität. Der Suche nach solchen widmet sich dieses Projekt. Grundkonzeption ist ein Kathodenmaterial mit einer Oxidionenleitfähigkeit in der Größe der des Elektrolyten, um die Kathodenreaktion an der Kathodenfläche, nicht nur an der Dreiphasengrenze, zu ermöglichen. Es muß deshalb von den bisher bevorzugten III-III-Perowskiten (Typ Lanthanmanganit) abgegangen werden. Hier sollen Materialien auf der Basis von einphasigen II-III Perowskitoxiden und von Silber/Metalloxid-Cermets mit hohem Oxidionentransport entwickelt werden, die bezüglich elektrischer Eigenschaften, chemischer Verträglichkeit und thermischer Ausdehnung den genannten Elektrolyten angepaßt sein müssen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1060: Neuartige Schichtstrukturen für Brennstoffzellen