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Investigation of the Cathodic Polarization Mechanisms in SOFCs and Calculation of the Relationship between Electrode Morphology and Cell Perfomance

SOFC 中阴极极化机制的研究以及电极形态与电池性能之间关系的计算

基本信息

批准号：
5115008
负责人：
Professor Dr. Jürgen Fleig
金额：
--
依托单位：
Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (MPI-FKF)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Priority Programmes
财政年份：
1998
资助国家：
德国
起止时间：
1997-12-31 至 2004-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5115008?language=en
关键词：
Investigation Cathodic Polarization Mechanisms SOFCs

项目摘要

Die geometrischen und mikrostrukturellen Parameter von Kathode, Elektrolyt und Kathoden/Elektrolyt-Grenzfläche spielen eine große Rolle für die elektrischen Verluste von Dünnschicht-Hochtemperaturbrennstoffzellen. Die für die Verluste relevanten kinetischen Größen und Materialparameter sollen experimentell bestimmt und daraus die elektrochemischen Betriebseigenschaften bei verschiedenen geometrischen Verhältnissen modelliert werden. Ziel hierbei ist es, Konzepte zu entwickeln, um durch optimale Geometrien und Mikrostrukturen die Betriebseigenschaften der Dünnschicht-Brennstoffzellen zu verbessern.Wesentlich hierfür sind die Bestimmung der elektrochemisch aktiven Elektrolytoberfläche (Breite der Drei-Phasen-Grenze), Untersuchung zur Elektrodenkinetik sowie die Messung der Transporteigenschaften in LaMnO3. Mit Hilfe der Mikrokontakt-Impedanzspektroskopie wird dabei der Einfluß der Elektrodengeometrie auf die elektrischen Betriebseigenschaften an dichten, mit Hilfe von Laserablation hergestellten LaMnO3-Mikroelektroden (10-100 µm] gemessen. Zur Auswertung der Experimente und zur Modellierung des Einflusses verschiedener geometrischer Parameter auf die elektrischen Verluste werden dreidimensionale Finite-Elemente-Rechnungen durchgeführt, die schließlich Vorhersagen bezüglich optimaler Geometrien erlauben.

Die geometrischen und mikrostrukturellen Parameter von Kathode，Elektrolyt und Kathoden/Elektrolyt-Grenzfläche spielen eine große Rolle für die elektrischen Verluste von Dünnschicht-Hochtemperaturbrennstoffzellen. Die für die Verluste relevanten kinetischen Größen und Materialparameters sollen experimentell bestimnt und daraus die elektrochemischen Betriebseigenschaften bei verschiedenen geotrischen Verhältnissen modelliert韦尔登。Ziel hierbei is es，Konzepte zu entwickeln，um durch optimale Geometrien und Mikrostrukturen die Betriebseigenschaften der Dünnschicht-Brennstoffzellen zu verbessern.Wesentlich hierfür sind die estimmung der elektrochemisch aktiven Elektrolytoberfläche（Breite der Drei-Phasen-Grenze），Untersuchung zur Elektrodenkinetik sowie die Mesung de Teleigenschaften in LaMnO 3.微电阻率-阻抗谱仪的使用将对电测仪的测量产生影响，激光消融的使用将对LaMnO 3-微电极（10-100 µm）产生影响。通过实验和模拟确定影响几何参数的电韦尔登三维有限元法，可以得到最佳几何参数。