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

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

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.
Titel in ÜbersetzungOxygen exchange properties of strontium-substituted lanthanum-cobaltoxide for application as SOFC-cathode
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Sitte, Werner, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung27 Juni 2014
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2014

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 26-05-2015

Schlagwörter

  • Sauerstoffaustauscheigenschaften
  • Hochtemperatur-Brennstoffzelle
  • Festoxidbrennstoffzelle
  • SOFC
  • LSC
  • Leitfähigkeitsrelaxation
  • Van der Pauw
  • Pechini
  • Perowskit
  • chemischer Diffusionskoeffizient
  • Oberflächenaustauschkoeffizient

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