Katalytisch modifizierte Materialien für die interne Reformierung von Kohlenwasserstoffen in der Hochtemperatur-Brennstoffzelle

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Die Festoxid-Brennstoffzelle ermöglicht die direkte Umwandlung von Brennstoff in elektrische Energie. Als Brennstoff dient bisher Wasserstoff, der mit Hilfe eines sauerstoffionenleitenden Festelektrolyten mit Luftsauerstoff zu Wasser verbrannt wird. Vom wirtschaftlichen Standpunkt ist jedoch ein Betrieb mit Kohlenwasserstoffen, vor allem Erdgas, vorteilhaft. Um dabei Kohlenstoffablagerungen zu vermeiden, wird Wasserdampf zugesetzt und eine Refomierung durchgeführt, entweder an der Brennstoffelektrode selbst oder in einem Vorreformer. Ersteres führt wegen der zu hohen Reformierungsgeschwindigkeit zu nicht tolerierbaren Temperaturspannungen; letzteres reduziert den Wirkungsgrad der Zelle. Ziel des Vorhabens ist es daher, durch Einsatz von Dünnschichtelektrolyten die Betriebstemperatur abzusenken und durch Verwendung von Katalysatoren in Verbindung mit den Elektrodenmaterialien den Reaktionsverlauf so zu steuern, daß ein zuverlässiger Betrieb bei vollständiger interner Reformierung der Kohlenwasserstoffe möglich wird. Dabei stehen neben der Herstellung und Charakterisierung der Materialien vor allem Untersuchungen zum Ineinandergreifen der katalysierten Reformierung und Oxidation der Kohlenwasserstoffe im Vordergrund.