TY - THES

T1 - Perowskit-Nanoschichten als Modellelektroden für die Festoxid-Brennstoffzelle

AU - Perz, Martin

N1 - gesperrt bis null

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Perowskite aus dem System (La,Sr)(Co,Ni,Fe)O3 stellen aufgrund ihrer hohen elektronischen Leitfähigkeit und raschen Sauerstoffaustauschkinetik vielversprechende Kathodenmaterialien für die Festoxid-Brennstoffzelle (engl.: solid oxide fuel cell, SOFC) dar. Dünne Schichten dieser Oxide wurden mittels Pulsed Laser Deposition (PLD) und Spin-Coating hergestellt. Die Dicken der Filme lagen im Bereich von 100 nm – 1 µm. La0.6Sr0.4CoO3 (LSC64), welches als Modellmaterial diente, wurde auf Festelektrolytsubstraten von Y2O3-stabilisiertem Zirkonoxid (YSZ) oder Gd2O3-dotiertem Ceroxid (GDC) abgeschieden. In der Folge wurde eine eigene Präparationsroute für das neue Kathodenmaterial LaNi0.6Fe0.4O3 (LNF64) mittels Spin-Coating basierend auf Acetaten bzw. Nitraten in wässriger Lösung entwickelt. Struktur, Zusammensetzung und elektrische Eigenschaften der dünnen Oxidfilme aus den unterschiedlichen Herstellungsmethoden wurden mit starkem Bezug zur Grundlagenforschung, aber auch als wichtige Kenngrößen für SOFC-Kathoden, untersucht. Die Ergebnisse dieser Charakterisierung wurden jeweils in die Optimierung der Präparation miteinbezogen. Erste Langzeituntersuchungen zur Stabilität von LSC64-Nanoschichten über 2000 h in trockener bzw. feuchter Atmosphäre, welche für die Anwendung in der SOFC von besonderer Bedeutung sind, wurden mittels Elektrochemischer Impedanzspektroskopie durchgeführt.

AB - Perowskite aus dem System (La,Sr)(Co,Ni,Fe)O3 stellen aufgrund ihrer hohen elektronischen Leitfähigkeit und raschen Sauerstoffaustauschkinetik vielversprechende Kathodenmaterialien für die Festoxid-Brennstoffzelle (engl.: solid oxide fuel cell, SOFC) dar. Dünne Schichten dieser Oxide wurden mittels Pulsed Laser Deposition (PLD) und Spin-Coating hergestellt. Die Dicken der Filme lagen im Bereich von 100 nm – 1 µm. La0.6Sr0.4CoO3 (LSC64), welches als Modellmaterial diente, wurde auf Festelektrolytsubstraten von Y2O3-stabilisiertem Zirkonoxid (YSZ) oder Gd2O3-dotiertem Ceroxid (GDC) abgeschieden. In der Folge wurde eine eigene Präparationsroute für das neue Kathodenmaterial LaNi0.6Fe0.4O3 (LNF64) mittels Spin-Coating basierend auf Acetaten bzw. Nitraten in wässriger Lösung entwickelt. Struktur, Zusammensetzung und elektrische Eigenschaften der dünnen Oxidfilme aus den unterschiedlichen Herstellungsmethoden wurden mit starkem Bezug zur Grundlagenforschung, aber auch als wichtige Kenngrößen für SOFC-Kathoden, untersucht. Die Ergebnisse dieser Charakterisierung wurden jeweils in die Optimierung der Präparation miteinbezogen. Erste Langzeituntersuchungen zur Stabilität von LSC64-Nanoschichten über 2000 h in trockener bzw. feuchter Atmosphäre, welche für die Anwendung in der SOFC von besonderer Bedeutung sind, wurden mittels Elektrochemischer Impedanzspektroskopie durchgeführt.

KW - SOFC

KW - solid oxide fuel cell

KW - LSC64

KW - LNF64

KW - PLD

KW - sol-gel

KW - spin coating

KW - SOFC

KW - Hochtemperatur-Brennstoffzelle

KW - LSC64

KW - LNF64

KW - PLD

KW - Sol-Gel

KW - Spin-Coating

M3 - Diplomarbeit

ER -