Oxidkeramische Brennstoffzelle mit variabler Betriebstemperatur: Material- und Technologieentwicklung für eine Verbundstruktur Dünnschichtelektrolyt/Kathode

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Ziel des von fünf Instituten gemeinsam beantragten Projekts ist die Entwicklung alternativer Kathodenwerkstoffe und neuartiger Technologieschritte zur Herstellung von Verbundstrukturen Dünnschicht-Elektrolyt/Kathode, um die Betriebstemperatur der SOFC auf 600 bis 800 °C (SOFC für Kraftwerksanwendung) oder sogar darunter (SOFC für mobile Anwendungen) absenken zu können, ohne dabei Einbußen hinsichtlich Wirkungsgrad und Energiedichte hinnehmen zu müssen. Entwickelt wird eine planare Verbundstruktur Dünnschicht-Elektrolyt/Kathode, die im Schichtaufbau dem Röhrenkonzept von Westinghouse entspricht, dessen Machbarkeit und Langzeitstabilität in zahlreichen Versuchen nachgewiesen wurde.Folgende Werkstoffe, Technologieschritte und Methoden finden in diesem Projekt Anwendung bzw. werden im Laufe des Projekts entwickelt:- Katalytisch aktive Kathode und daraus hergestelltes Kathodensubstrat- Herstellung eines Dünnschicht-Elektrolyts durch MOD- bzw. MOCVD-Ausscheidung- Vergleich von alternativem Elektrolyt (dot. La GaO3) und Standard-Elektrolyt YSZ- Untersuchung der Interdiffusion zwischen Elektrolyt und Elektroden- Modellierung von Stofftransportphänomenen im Kathodensubstrat.