EU-Projekt PROTON
Entwicklung der wissenschaftlichen Grundlagen für ein maßgeschneidertes Design gradierter Nanoverbund-Kathodenmaterialien für IT-SOFCs und PC-SOFCs
Ziel des Projektes ist es, wissenschaftliche Grundlagen und Prozesse zur Herstellung von universellen funktionalen Schichten zu entwickeln, welche als Kathodenmaterialien sowohl für Hochtemperaturbrennstoffzellen, welche im mittleren Temperaturbereich arbeiten (IT-SOFCs), als auch für protonenleitende SOFCs (PC-SOCFs) sich eignen.
Grundlagenstudien über Routen zur Preparation von Doppelperovskiten der Allgemeinformel Pr1-yLayBaCo2-xFexO6-d, Gd1-yLayBaCo2-xFexO6-d mit breiter Variation von x und y werden durchgeführt. Auf dieser Basis werden Hochleistungs-Einzellzellen von IT-SOFCs und PC-SOFCs hergestellt und getestet.
Messungen der Gesamtleitfähigkeit, als auch der reinen Sauerstoffionenleitung der o.g. Oxidmaterialien werden mittels der Polarisationsmethode und auch der 4-Punkt-Methode durchgeführt. Variiert werden dabei Temperatur und Sauerstoffpartialdruck. Daraus resultieren Transportparameter wie elektronische und ionische Leitfähigkeit, Beweglichkeiten der einzelnen Ladungsträger, Diffusionskoeffizienten und entsprechende Aktivierungsenthalpien. Des Weiteren wird die Sauerstoffstöchiometrie und die Defektstruktur der Doppelperovskite als Funktion der Temperatur und des Sauerstoffpartialdruckes mittels thermogravimetrischer und coulometrischer Analyse bestimmt. Parallel dazu wird der Massentransport in diesen Materialien mittels "Molecular Dynamics" Prozeduren kalkuliert und die Ergebnisse mit den gemessenen verglichen.
Projektpartner:
- National Technical University of Athens Griechenland
- University of Oslo Norvegen
- Ural Federal University Russland
- Ecole Centrale Paris through CRSA Frankreich
Technische Universität Clausthal
Institut für Elektrische Energietechnik
Leibnizstr. 28
38678 Clausthal-Zellerfeld
Germany
Tel. +49-5323-72-2299
Fax +49-5323-72-2104