TY - THES

T1 - Sauerstoffaustauscheigenschaften von Strontium-substituiertem Lanthan-Kobaltoxid als SOFC-Kathode

AU - Tsioutsios, Nicos

N1 - gesperrt bis 26-05-2015

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Durch die weltweite Energiekrise und zunehmende Rohstoffverknappung wird intensiv an der Entwicklung neuer Technologien und Materialien für die nachhaltige Produktion elektrischer Energie geforscht. Brennstoffzellen können hierzu einen entscheidenden Beitrag leisten, da sie einen hohen Wirkungsgrad besitzen und beim Betrieb mit Wasserstoff keine schädlichen Stoffe emittieren. In dieser Arbeit wird ein Kathodenmaterial für die Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) hinsichtlich Sauerstoffaustauscheigenschaften mittels van der Pauw- und Leitfähigkeitsrelaxationsmessungen untersucht. Die Messungen wurden zwischen 600°C und 750°C durchgeführt um die Eignung des Materials für den Einsatz bei reduzierten Betriebstemperaturen zu untersuchen. Als vielversprechendes Kathodenmaterial wurde die Elektrokeramik La0.5Sr0.5CoO3-d ausgewählt. Die Verbindung kristallisiert in der Perowskit-Struktur und ist ein ionisch-elektronischer Mischleiter mit einer ausgeprägten elektronischen Leitfähigkeit sowie einem hohen Oberflächenaustauschkoeffizienten für Sauerstoff. Diese für die Charakterisierung der Leistungsfähigkeit einer SOFC-Kathode wichtigen Kenngrößen werden in dieser Arbeit unter SOFC-Betriebsbedingungen bestimmt. Die Ergebnisse der gemessenen Parameter sowie deren Abhängigkeit von Temperatur und Sauerstoffpartialdruck werden dargestellt, und mit Werten aus der Literatur verglichen und interpretiert.

AB - Durch die weltweite Energiekrise und zunehmende Rohstoffverknappung wird intensiv an der Entwicklung neuer Technologien und Materialien für die nachhaltige Produktion elektrischer Energie geforscht. Brennstoffzellen können hierzu einen entscheidenden Beitrag leisten, da sie einen hohen Wirkungsgrad besitzen und beim Betrieb mit Wasserstoff keine schädlichen Stoffe emittieren. In dieser Arbeit wird ein Kathodenmaterial für die Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) hinsichtlich Sauerstoffaustauscheigenschaften mittels van der Pauw- und Leitfähigkeitsrelaxationsmessungen untersucht. Die Messungen wurden zwischen 600°C und 750°C durchgeführt um die Eignung des Materials für den Einsatz bei reduzierten Betriebstemperaturen zu untersuchen. Als vielversprechendes Kathodenmaterial wurde die Elektrokeramik La0.5Sr0.5CoO3-d ausgewählt. Die Verbindung kristallisiert in der Perowskit-Struktur und ist ein ionisch-elektronischer Mischleiter mit einer ausgeprägten elektronischen Leitfähigkeit sowie einem hohen Oberflächenaustauschkoeffizienten für Sauerstoff. Diese für die Charakterisierung der Leistungsfähigkeit einer SOFC-Kathode wichtigen Kenngrößen werden in dieser Arbeit unter SOFC-Betriebsbedingungen bestimmt. Die Ergebnisse der gemessenen Parameter sowie deren Abhängigkeit von Temperatur und Sauerstoffpartialdruck werden dargestellt, und mit Werten aus der Literatur verglichen und interpretiert.

KW - Oxygen exchange properties

KW - solid oxide fuel cells

KW - SOFC

KW - LSC

KW - conductivity relaxation

KW - van der Pauw

KW - Pechini

KW - Perovskite

KW - surface exchange coefficients

KW - Sauerstoffaustauscheigenschaften

KW - Hochtemperatur-Brennstoffzelle

KW - Festoxidbrennstoffzelle

KW - SOFC

KW - LSC

KW - Leitfähigkeitsrelaxation

KW - Van der Pauw

KW - Pechini

KW - Perowskit

KW - chemischer Diffusionskoeffizient

KW - Oberflächenaustauschkoeffizient

M3 - Masterarbeit

ER -