Cation diffusion and chemical activities in SOFC materials

• Applicant: Professor Dr. Manfred Martin
• Subject Area: Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 1998 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5115428

Ziel des Forschungsvorhabens ist ein besseres Verständnis des Kationentransportes in SOFC-Materialien, um so fundierte Voraussagen zum Langzeitverhalten von SOFC machen zu können. Wichtige Prozesse, die in der SOFC durch den Kationentransport auftreten können, sind: diffusive Dotierung des Elektrolyten, chemische Reaktion zwischen Elektrolyt und Elektrodenmaterial sowie kinetische Entmischung des Elektrolyten und der Elektrodenmaterialien im Sauerstoff- und elektrischen Potentialgradienten. Als typische Materialien der SOFC sollen Perowskite auf der Basis von LaGaO3 und Y2O3-stabilisiertes ZrO2 (YSZ) untersucht werden. Zur quantitativen Beschreibung des Kationentransportes müssen die Komponentendiffusionskoeffizienten der Kationen und die chemischen Aktivitäten der oxidischen Komponenten bestimmt werden, aus deren Produkt sich die verallgemeinerten chemischen Diffusionskoeffizienten der Kationen berechnen lassen. Die Komponentendifussionskoeffizienten der Kationen sollen mit Radiotracermethoden und SIMS gemessen werden, während die chemischen Aktivitäten mit der Knudsen-Effusionsmassenspektroskopie bestimmt werden sollen.

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